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El bioensamblaje y la bioimpresión son enfoques complementarios de biofabricación en ingeniería de tejidos que se centran en la construcción de tejidos y órganos complejos a gran escala utilizando tecnologíasautomatizadas 1,2,3,4.
Los esferoides se incorporaron a la biofabricación como bloques de construcción principalmente para enfoques debioensamblaje 5. Los esferoides se consideran microtejidos que reproducen las interacciones entre las células y el microambiente tisular circundante in vivo. Entre las fuentes celulares utilizadas para la formación de esferoides, las células madre derivadas de la adiposa (ADSCs) destacan por su facilidad de aislamiento, mantenimiento a largo plazo del cultivo y potencialde diferenciación 6,7,8.
Debido a su capacidad intrínseca para formar agregados más grandes, los esferoides pueden generar construcciones tisulares más complejas cuando se someten a enfoques de bioensamblaje. Esta organización impulsada por la fusión mejora el potencial regenerativo y de diferenciación de los esferoides de célulasmadre 9,10.
El bioensamblaje esferoide puede ser soportado o incluso guiado por biomateriales11, lo que hace que esta estrategia sea adecuada para la biofabricación escalable yautomatizada 12,13.
Las estrategias de biofabricación existentes pueden categorizarse en términos generales en enfoques de ensamblaje de esferoides sin andamios y sistemas de bioimpresión embebidosen hidrogel 2,5,14. Los métodos sin andamiaje dependen exclusivamente del autoensamblaje celular espontáneo y la fusión interesferoide, aprovechando interacciones intrínsecas célula-célula. Sin embargo, al no tener orientación arquitectónica externa ni confinamiento geométrico, estos enfoques presentan un control espacial reducido y una menor predictibilidadestructural 5,15. En contraste, los enfoques de encapsulación basados en hidrogel incrustan células dentro de matrices de volumen para proporcionar soporte estructural y arquitecturapredefinida 16,17, lo que puede restringir parcialmente el contacto directo célula-célula durante las primeras fases de fusión e influir en la dinámica migratoriacelular 18. En este marco, biomateriales imprimibles como la Gelatina Metacriloiloida (GelMA) presentan motivos de adhesión celular y pueden funcionar como andamios para facilitar el bioensamblajeesferoide 19. Se hipotetiza que un andamiaje GelMA impreso en 3D proporciona confinamiento geométrico y guía espacial para los esferoides, promoviendo así la formación controlada de tejidos mediante fusión en estructuras más grandes y estructuralmente definidas. Este enfoque pretende mejorar el control espacial y la reproducibilidad estructural durante el bioensamblaje esferoide combinando la organización guiada por andamios con fusión esferoide dentro de una arquitectura hidrogel definida. Sin embargo, el flujo de trabajo actual se centra en la estandarización de procesos y los parámetros de biofabricación estructural, y no aborda la maduración a largo plazo de tejidos, la diferenciación funcional ni la producción automatizada a gran escala.
La estandarización biológica es esencial no solo para garantizar la reproducibilidad y escalabilidad, sino también para preservar la integridad funcional de los tejidosbiofabricados 19,20. Por lo tanto, el control preciso de los parámetros de ingeniería, geométricos y estructurales es fundamental, ya que estos factores influyen directamente en el rendimiento biológico, incluyendo la función y maduracióntisular 5,21. Se presenta un flujo de trabajo de biofabricación estandarizado y reproducible, que abarca los siguientes pasos clave: (1) cultivo de monocapas ASC; (2) formación de esferoides ASC; (3) impresión 3D del andamiaje GelMA; y (4) bioensamblaje esferoide (Figura 1). Dentro de este flujo de trabajo, se establecieron métricas objetivas de control de calidad, incluyendo uniformidad y esfericidad de esferoides, fidelidad de impresión e integridad de la forma del andamio.