Durante el año 2020 hubo grandes avances en la línea de investigación en Procesado de Biomateriales que dirige Edgar B. Montufar (vicepresidente del capítulo de la República Checa y uno de los fundadores del mismo), la cual forma parte del Grupo de Recubrimientos Avanzados del Instituto Centroeuropeo de Tecnología, de la Universidad Tecnológica de Brno (CEITEC-BUT).
La línea de investigación se centra en el desarrollo de materiales y estructuras avanzadas que recuperan o regeneran las funciones de órganos o tejidos biológicos dañados, y en el estudio de las interacciones material – sistema biológico.
A finales del año 2020, Edgar asumió la responsabilidad del Laboratorio de Manufactura Aditiva y Biofabricación, con los retos y oportunidades que el manejo del laboratorio conlleva. Dentro de las oportunidades destaca la posibilidad de extender la cooperación con las instituciones mexicanas. El laboratorio cuenta con equipos avanzados de impresión 3D (Figura 1), como la estereolitografía cerámica, que se suman a los equipos de extrusión que, de forma regular utiliza el grupo para imprimir, entre otras cosas, células vivas [1]. Sin lugar a dudas, el nuevo laboratorio permitirá ampliar los temas de investigación y explorar enfoques novedosos en manufactura aditiva, combinando las principales tecnologías disponibles actualmente y ofreciendo mayor gama de servicios tanto al sector académico como al industrial. El abanico de oportunidades es muy amplio por lo que el grupo siempre está abierto a nuevas oportunidades de colaboración.
Figura 1. Proceso de impresión en 3D del hueso del paladar a partir de una imagen de micro tomografía computarizada.
Colaboración con Instituciones Mexicanas
El Grupo de Recubrimientos Avanzados se caracteriza por colaborar regularmente con científicos mexicanos en proyectos relacionados con la manufactura aditiva y la ingeniería de tejidos biológicos. En el último año se publicaron cinco artículos de investigación en revistas científicas internacionales [1-5], resultado de la colaboración con el Instituto Politécnico Nacional, la Universidad Nacional Autónoma de México, la Universidad Autónoma del Estado de México, la Universidad Autónoma Metropolitana y el Tecnológico de Monterrey. Todos estos trabajos, involucran la estancia de investigación de estudiantes de posgrado mexicanos en el CEITEC-BUT y viceversa (Figura 2).
Figura 2. El año 2018 fue uno de los años con mayor número de estudiantes mexicanos de visita en el CEITEC-BUT. Edgar es la segunda persona de izquierda a derecha en la línea de enfrente.
El equipo de trabajo
El equipo de trabajo formado por Edgar y 3 miembros del Grupo de Recubrimientos Avanzados a tiempo parcial creció durante el año 2020. Una estudiante de doctorado rusa se incorporó al equipo bajo la supervisión de Edgar, y fue seleccionada entre 150 estudiantes, como una de las 25 becarias Brno PhD Talent gracias a la calidad y alcance de su proyecto de tesis doctoral. En septiembre un estudiante mexicano, que también fue Brno PhD Talent en su momento, obtuvo el grado de doctor por el CEITEC-BUT bajo la supervisión del Profesor Ladislav Čelko. Actualmente continúa en el equipo como investigador posdoctoral. Además, en noviembre una investigadora postdoctoral mexicana también se unió al equipo con el apoyo de una beca CONACYT. Uno de los proyectos en los que el equipo está trabajando es en la fabricación de estructuras porosas cerámicas que imitan la arquitectura de la médula ósea, y que serán utilizadas en el estudio de la leucemia linfoblástica aguda en cooperación con el Instituto Mexicano del Seguro Social.
Docencia
Edgar también retomó la docencia creando dos nuevos cursos de doctorado en la Universidad Tecnológica de Brno, 1) Principios de la fabricación aditiva, e 2) Interacciones célula – material. Todo estudiante de doctorado proveniente de cualquier universidad checa puede inscribirse en estos cursos. Además, desde el año 2020 es supervisor de tesis de doctorado en la Universidad de Carlos.
Siguientes pasos y cooperación
Este crecimiento marca el inicio de la etapa de consolidación de la línea de investigación en Procesado de Biomateriales. Los próximos años traen nuevos retos que hay que superar para garantizar la sustentabilidad de la línea de investigación. El apoyo del Profesor Ladislav Čelko, líder del Grupo de Recubrimientos Avanzados, seguirá siendo invaluable para seguir cosechando éxitos. La cooperación con la sociedad checa y mexicana también es clave para el éxito, si requieres mayor información sobre las oportunidades de colaboración ponte en contacto con el Laboratorio de Manufactura Aditiva y Biofabricación.
Estos son los artículos que el Grupo de Recubrimientos Avanzados publicó durante el último año en cooperación con instituciones mexicanas:
1. L.G. Hernández-Tapia, et. al. Effects of cryopreservation on cell metabolic activity and function of biofabricated structures laden with osteoblasts. Materials 2020, 13, 1966.
2. E.B. Montufar, et. al. Benchmarking of additive manufacturing technologies for commercial-pure-titanium bone-tissue-engineering scaffolds: processing-microstructure- property relationship. Additive Manufacturing 2020, 36, 101516.
3. M. Casas-Luna, et. al. Robocasting of controlled porous CaSiO3–SiO2 structures: architecture – strength relationship and material catalytic behavior. Ceramics International 2020, 46, 8853-8861.
4. E.B. Montufar, et. al. Factors governing the dimensional accuracy and fracture modes under compression of regular and shifted orthogonal scaffolds. Journal of the European Ceramic Society 2020, 40, 4923-4931.
5. C. Oliver-Urrutia, et. al. Lyophilized polyvinylpyrrolidone hydrogel for culture of human oral mucosa stem cells. Materials 2021, 14, 227.