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Innovación

Científicos israelíes imprimen en 3D un corazón pequeño y vivo hecho con tejido humano

Agencia AJN.- “Este corazón está hecho de células humanas y materiales biológicos específicos del paciente”, indicaron desde la Universidad de Tel Aviv. Con una escasez de donantes de corazón, este avance científico puede abrir el camino para una posible revolución en el trasplante de órganos y tejidos.

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Agencia AJN.- Científicos israelíes crearon un corazón vivo en un nuevo y revolucionario proceso de impresión en 3D que combina tejido humano tomado de un paciente.

En noviembre, investigadores de la Universidad de Tel Aviv dijeron que inventaron el primer implante de tejido totalmente personalizado diseñado a partir de biomateriales y células de un paciente, allanando el camino para una nueva tecnología que permitiría desarrollar cualquier tipo de implante de tejido a partir de una pequeña biopsia de tejido graso.

Ahora, estos mismos investigadores crearon un verdadero corazón usando su proceso innovador en el Laboratorio de Ingeniería de Tejidos y Medicina Regenerativa dirigido por el profesor Tal Dvir, profesor asociado en el Departamento de Microbiología Molecular y Biotecnología de la Universidad de Tel Aviv.

“Esta es la primera vez que alguien ha diseñado e impreso con éxito un corazón completo con células, vasos sanguíneos, ventrículos y cámaras”, dijo el profesor Dvir en una conferencia de prensa dada en la universidad.

El proceso implicó la toma de tejido graso, después de lo cual los materiales celulares se separaron. Las células se reprogramaron para convertirse en células madre pluripotentes y se diferenciaron eficazmente en células cardíacas o endoteliales, mientras la matriz extracelular (MEC), una red tridimensional de macromoléculas extracelulares, como el colágeno y las glicoproteínas, se procesaron en un hidrogel personalizado”, puntualizó la Universidad de Tel Aviv en un comunicado.

Las células diferenciadas se mezclaron con las tintas biológicas y se usaron para imprimir en 3D parches cardiacos compatibles con el sistema inmunitario, específicos para el paciente, con vasos sanguíneos y, posteriormente, un corazón pequeño y completo.

Las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte en todo el mundo, según la Organización Mundial de la Salud. Solo en 2016, se estima que 17.9 millones de personas murieron de enfermedades cardíacas, la mayoría debido a un ataque cardíaco y un derrame cerebral.

Actualmente, el trasplante de corazón es el único tratamiento disponible para pacientes con insuficiencia cardíaca en etapa terminal. Y con una escasez de donantes de corazón, este avance científico puede abrir el camino para una posible revolución en el trasplante de órganos y tejidos.

“Este corazón está hecho de células humanas y materiales biológicos específicos del paciente. En nuestro proceso, estos materiales sirven como enlaces biológicos, sustancias hechas de azúcares y proteínas que se pueden usar para la impresión 3D de modelos de tejidos complejos”, dijo el profesor Dvir.

“Las personas han logrado imprimir en 3D la estructura de un corazón en el pasado, pero no con células o con vasos sanguíneos. Nuestros resultados demuestran el potencial de nuestro enfoque para la ingeniería de reemplazo personalizado de tejidos y órganos en el futuro”, agregó.

La Universidad de Tel Aviv explicó que en el método actual para la ingeniería de tejidos para la medicina regenerativa, las células se aíslan del paciente y se cultivan en biomateriales, sintéticos o naturales, derivados de plantas o animales, para ensamblarse en un tejido funcional. Después del trasplante, pueden inducir una respuesta inmune que puede llevar al rechazo del tejido implantado.

Los pacientes que son receptores de tejidos de ingeniería u otros implantes a menudo requieren tratamiento con inmunosupresores, que pueden poner en peligro la salud del paciente.

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Con este desarrollo, “los pacientes ya no tendrán que esperar por los trasplantes o tomar medicamentos para prevenir su rechazo. En su lugar, los órganos necesarios se imprimirán, totalmente personalizados para cada paciente “, dijo la universidad en un comunicado.

El proceso se describió en un artículo titulado “Impresión en 3D de parches y corazones cardíacos personalizados, gruesos y perfundibles”, según informó “Advanced Science”, una revista científica revisada por expertos.

La investigación para el estudio fue realizada conjuntamente por el profesor Dvir, el doctor Assaf Shapira de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad de Tel Aviv, y Nadav Moor, un estudiante de doctorado en el laboratorio.

En su estudio, el equipo trabajó con dos modelos: uno hecho con tejido humano y otro con tejido de rata.

En la rueda de prensa, el profesor Dvir enfatizó que la tecnología “no estará disponible en las clínicas u hospitales mañana, estamos en las primeras etapas de esta tecnología”. Pero, dijo, en aproximadamente una década, a medida que la tecnología de impresión 3D evoluciona, los hospitales y clínicas pueden tener estas impresoras en el sitio.

El profesor Dvir explicó que el corazón, actualmente del tamaño de un conejo, deberá someterse a un proceso de maduración en biorreactores, un sistema que soporta un entorno biológicamente activo, para mantener las células vivas y cultivarlas para adaptarse a un corazón de tamaño natural. , mientras les “enseña” a organizarse e interactuar entre sí y lograr la capacidad de bombeo.

Actualmente, dijo, “las células son capaces de contraerse por separado, pero no de bombear”.

El proceso de impresión tarda entre 3 y 4 horas, pero el proceso de maduración dura aproximadamente un mes, después de lo cual los científicos comenzarán a realizar pruebas en animales pequeños, como conejos y ratas.

El doctor Shapira dijo a NoCamels que los científicos imprimirán en 3D corazones para estos respectivos animales de sus propios tejidos, después de lo cual realizarán trasplantes y comenzarán los ensayos clínicos.

Innovación

Con tecnología israelí se construirá en Suecia la primera carretera eléctrica

Agencia AJN.- La ruta se realizará en Suecia y unirá el aeropuerto con la ciudad de Visby, en la isla de Gotland. El sistema también sería instalado en el transporte público de Tel Aviv, en Israel.

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Agencia AJN.- Una carretera que tendrá un sistema que actúe también como una fuente de energía para vehículos eléctricos será construida en Suecia.

La firma israelí ElectReon Wireless ganó una licitación para construir la primera carretera eléctrica del mundo en Suecia.

La obra está basada en una tecnología de carga inalámbrica con la cual los vehículos se cargan de forma automática mientras están transitando por la vía. Esto evitará que haya que detenerse para cargar combustible o baterías.

Básicamente el sistema es similar a un scalextric, una bobina bajo la carretera alimenta a un receptor que lleva el vehículo (la única adaptación del coche) y esta energía permite que circule con normalidad.

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La carretera de Suecia unirá el aeropuerto y la ciudad de Visby, en la isla de Gotland, y en principio será utilizada por un autobús eléctrico que funcionará como transporte público.

Para instalar el sistema se calculan unas seis horas por kilómetro de vía y la tecnología también cuenta con un sistema que proporciona comunicación en tiempo real con cada vehículo.

El costo de la obra que se realizará en Suecia asciende a los 10 millones de euros por 4 kilómetros.

El sistema también sería instalado en el transporte público de Tel Aviv, Israel.

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La India se sirve de técnica israelí para transformar desierto en huerta de frutos exóticos

Agencia AJN.- Un agricultor de la India viajó a lo largo y ancho de Israel para comprender las prácticas agrícolas existentes en las granjas de ese país. Luego hizo un documental en el que relata la transformación de 40 acres de un terreno árido. Recibió la felicitación de Israel y de MASHAV.

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Agencia AJN.- Ishwar Pindoria nació en un pueblo a 20 km al sudoeste de Bhuj, a una hora y media del Gran Rann de Kutch, en la India.

Al crecer, Pindoria soñaba con volar alto en los cielos al convertirse en piloto comercial. Al completar su educación en Rajkot y su entrenamiento de pilotos en Baroda, pensó que estaba un paso más cerca de este sueño.

Pero ocurrieron sucesos que lo empujaron a renunciar a su sueño de volar y asumir la responsabilidad de dirigir el negocio de su padre de fabricar tubos de concreto.

Hoy, Ishwar Pindoria, además de administrar con éxito la empresa familiar, también es propietario de una granja de alta tecnología que atrae a cientos de agricultores en cada temporada de cosecha.

Aparte de la India, esta granja ha llamado la atención de Israel, que es considerada como la ‘meca de las tecnologías agrícolas’.

La embajada israelí en Nueva Delhi y MASHAV (Agencia de Israel para la Cooperación Internacional y el Desarrollo en el Ministerio de Asuntos Exteriores) felicitaron a Pindoria al publicar un documental de su historia de éxito como productor de palmeras.

Repartidas en 40 acres, el hombre cultivó frutos exóticos, variedades locales, granadas y el famoso Kesar Mango utilizando diversas tecnologías agrícolas israelíes desde 2006.

A pesar de las difíciles condiciones climáticas, la topografía de los suelos infértiles y arenosos y la aguda escasez de agua, el empresario convertido en agricultor obtuvo un buen rendimiento año tras año, lo que le permitió ubicar su producción no sólo en el mercado local sino también en la Unión Europea.

En declaraciones a The Better India (TBI), el agricultor de Gujarat recuerda cómo comenzó su viaje hacia la agricultura.

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“Cuando era niño, era un entusiasta de la jardinería. Me dijeron que la agricultura era una de las profesiones ancestrales de mi familia. Pero a medida que pasaban las generaciones, desde la época de mi abuelo, nos alejamos de la profesión y nos convertimos en empresarios. Y a pesar del hecho de que dirigía la compañía de mi padre, continué pensando en cómo sería manejar mi propia granja”, relató.

Decidió dar el salto de fe en 2003 y se aventuró en la agricultura. “Sabía que si alguna vez comenzaba mi propia granja, no me atendría a los métodos convencionales. Quería construir algo único. ¿Qué mejor lugar para estar más expuesto que Israel, uno de los países líderes del mundo en tecnologías agrícolas?”, apuntó.

Para comprender las prácticas agrícolas existentes en las granjas israelíes, viajó a lo largo y ancho de Israel, desde el norte del mar de Galilea, cruzando el Mar Muerto hacia el Sur durante 10 días con su amigo Abner Chin. Pindoria se topó con varias granjas y kibbutz.

Un kibutz es un tipo de asentamiento, exclusivo de Israel, generalmente agrícola pero a veces de naturaleza industrial. Es una comunidad colectiva donde toda la riqueza se mantiene en común. Las ganancias se reinvierten en la comunidad, después de asegurar que todos los miembros hayan recibido alimentos, ropa, refugio, servicios sociales y médicos.

“Noté que el paisaje de Israel en algunos lugares era muy similar al área que quería cultivar. Con el suelo arenoso, los agricultores lograron crecer con éxito y obtener enormes ganancias. Esto me hizo pensar: si Israel puede hacerlo con condiciones climáticas tan difíciles, ¿por qué no nosotros? Junto a unos pocos agricultores, decidí traer a casa algunas plantas de palmera datilera de buena calidad de Israel para la plantación comercial”, explicó.

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El agricultor utiliza tecnologías como la irrigación por goteo subsuperficial, la programación de la irrigación según la tasa de evaporación medida con el evaporímetro de cubeta Clase A, la gestión del dosel, la gestión del racimo, la gestión poscosecha (clasificación, envasado), la gestión de plagas y enfermedades, el control de la humedad del suelo y gestión de la fertigación.

“Estas tecnologías me han ayudado a ahorrar cerca del 60 por ciento del agua, al tiempo que me brindan un mejor rendimiento de los cultivos. Con el riego por debajo de la superficie, se produce una evaporación del agua a velocidad cero. Dado que el sistema está configurado una capa debajo de la superficie, no deja que crezcan las malas hierbas porque la capa superior sigue siendo arenosa. Este riego óptimo maximiza los rendimientos, mantiene los cultivos saludables y ahorra gastos de insumos como electricidad, mano de obra y fertilizantes”, puntualizó Pindoria.

También importó instrumentos de California para medir la humedad del suelo a varias profundidades para programar el riego, ahorrar agua y evitar escorrentías.

Mientras que la gestión del dosel ayuda a crear un microclima propicio para los cultivos, la gestión de los racimos y las actividades posteriores a la cosecha, como la clasificación y el empaque, ayudaron a sacar el producto al mercado en un tiempo limitado.

Cuando se le pregunto si el proceso es completamente orgánico, él agrega que la granja usa químicos solo bajo la amenaza de un ataque serio de plagas.

La granja fue certificada por Global GAP durante los últimos cuatro años y determinó que sus productos están libres de residuos. GLOBAL GAP es un conjunto de estándares agrícolas reconocidos internacionalmente dedicados a las Buenas Prácticas Agrícolas (GAP por sus siglas en inglés) que promueve una agricultura segura y sostenible en todo el mundo.

Agrega que la adopción de estas tecnologías le permitió obtener un buen rendimiento gradualmente durante un período de tiempo, aumentando su confianza. Mientras que hasta hace un año, los exportadores le compraban productos para vender en el extranjero, el hombre creó su propia unidad de almacenamiento en frío el año pasado. Ha estado exportando sus frutas a los principales centros de la India y en toda Europa, bajo su marca, Hemkund Farm Fresh.

“Nuestros envíos exportados a Alemania nos trajeron comentarios excepcionales. Nuestro producto fue probado sin residuos y se dice que está a la par con el de Israel. De hecho, fue un momento de orgullo que demuestra que si los agricultores indios deciden hacer algo, lo lograrán”, afirmó.

Pindoria viajó al Reino Unido, Canadá, España y los países africanos para investigar las prácticas agrícolas existentes basadas en la geografía y el clima y adaptarlas a los requisitos de su propia granja.

Pindoria ha identificado de 10 a 12 plantas y ha polinizado de forma cruzada algunas variedades en su propio huerto. Después de enviarlos para la propagación de cultivos de tejidos y someterlos a pruebas de ADN, espera descubrir y registrar nuevas variedades y regalarlas al mundo.

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A diferencia de los vendedores en el mercado que venden frutas en cajas de cartón, Pindoria asegura que sus productos se clasifican y envasan en canastillas de plástico de 500 g.

“El cliente puede ver el producto de todos lados para su satisfacción. A menudo, son engañados cuando los vendedores ponen sus mejores productos en la parte superior y mantienen los productos por debajo de la norma. Yo quería cambiar eso. Hasta ahora, la respuesta de nuestros clientes ha sido muy buena”, sostuvo.

Cada planta durante un período de tres años requiere al menos 100 kg de compost para crecer sin problemas. Los microbios de control de hongos se introducen a través del sistema de riego por goteo para evitar ataques de plagas.

Además de usar residuos orgánicos y de cocina, Pindoria también agrega hojas de palmera datilera cortadas y pulverizadas al compost. Asperjados con microorganismos en un pozo de compost, estos se almacenan durante casi 12 meses antes de ser administrados al suelo.

“Cuanto más tiempo se permite que se descomponga el compost, más rico es en nutrientes y más lo necesitamos, dadas las condiciones de nuestros suelos arenosos e infértiles. El período de la cosecha a la venta o las exportaciones es muy estresante y agitado “, comentó Pindoria.

“Dado que el tiempo entre las actividades previas a la cosecha, la comercialización, la clasificación, el empaque y la exportación es limitado, todo debe planificarse cuidadosamente. Un paso puede costarte la pérdida de producción”, señaló.

Después de algunas pérdidas iniciales, es seguro decir que Pindoria y su equipo lo han dominado.

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