Una píldora que imprime tejidos desde dentro del cuerpo: el futuro de la medicina regenerativa
Una diminuta cápsula capaz de imprimir biotinta dentro del cuerpo promete reparar úlceras y tejidos dañados sin cirugía. El invento, desarrollado porcientíficos suizos, inaugura una nueva era de medicina regenerativa ingerible.
Por Enrique Coperías
El dispositivo MEDS puede desplazarse por el tracto gastrointestinal y depositar biotinta sobre úlceras, estimulando la regeneración celular desde el interior del cuerpo. Crédito: 2025 LAFT EPFL CC BY SA
Por primera vez, investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, han desarrollado una píldora capaz de imprimir materiales biológicos directamente sobre las paredes internas del cuerpo. Este diminuto dispositivo, guiado desde fuera por imanes y activado con luz infrarroja, puede desplazarse por el tracto gastrointestinal y depositar biotinta —una mezcla de polímeros y células— sobre úlceras o lesiones internas para favorecer su cicatrización.
La tecnología, bautizada como MEDS (Magnetic Endoluminal Deposition System), es la primera demostración de una bioimpresora ingerible totalmente autónoma y sin cables.
El avance, publicado en la revista Advanced Science, combina tres campos punteros:
✅ La impresión biológica.
✅ Los materiales con memoria de forma.
✅ La robótica magnética.
El resultado es una pastilla del tamaño de una cápsula convencional, pero con la precisión de un robot quirúrgico. «Queríamos trasladar las capacidades de la bioimpresión directamente al interior del cuerpo, sin necesidad de cirugía ni endoscopios», explica Sanjay Manoharan, ingeniero de microfabricación y autor principal del estudio.
«Al combinar los principios de las bioimpresoras in situ con los conceptos de liberación de fármacos de las cápsulas inteligentes, podemos imaginar una nueva clase de dispositivo: una bioimpresora del tamaño de una píldora que se puede tragar», añade Vivek Subramanian, director del laboratorio de Tecnologías Avanzadas de Fabricación de la EPFL y coinventor del dispositivo.
De la impresora 3D al estómago
La idea de imprimir tejidos humanos no es nueva. Desde hace más de una década, laboratorios de todo el mundo experimentan con impresoras 3D capaces de crear piel, cartílago o pequeños vasos sanguíneos a partir de biotintas compuestas por células y geles biocompatibles. Sin embargo, la mayoría de estos procedimientos se realizan in vitro, es decir, fuera del cuerpo, y requieren después un implante quirúrgico.
«Ese proceso es costoso, invasivo y poco práctico en órganos como el estómago o el intestino», apunta Manoharan. Las enfermedades gastrointestinales afectan a más de dos mil millones de personas en el mundo y provocan millones de muertes cada año. En muchos casos, las lesiones provocadas por úlceras gástricas o colitis ulcerosa se tratan solo de forma paliativa, ya que las opciones para reparar el tejido desde dentro son limitadas.
De ahí la ambición de crear una cápsula que imprima dentro del cuerpo, que una vez tragada pueda desplazarse por el tubo digestivo, localizar una herida y aplicar sobre ella una capa reparadora de biotinta terapéutica. El principio es el mismo que el de una impresora: una boquilla que deposita material siguiendo un patrón controlado. La diferencia es que, en este caso, la impresora mide apenas 14 milímetros y funciona dentro del cuerpo.
Cómo funciona la píldora impresora
El corazón de la píldora impresora MEDS es un pequeño barril de resina biocompatible que alberga un muelle comprimido, un émbolo y un depósito de biotinta. En el extremo superior, un diminuto imán recubierto de oro actúa como boquilla y permite guiar el dispositivo desde el exterior mediante un segundo imán montado en un brazo robótico.
El sistema no tiene baterías ni cables. Para accionar la impresión, los investigadores utilizan un haz de luz infrarroja cercana (NIR) que atraviesa el tejido y calienta un minúsculo puente de polímero con memoria de forma. Este componente —una mezcla de ácido poliláctico y melanina— se contrae al calentarse, libera el muelle y empuja la biotinta regenerativa a través de la boquilla. Todo el proceso puede activarse de forma remota y precisa, incluso a través de varios milímetros de tejido.
El uso combinado de magnetismo y luz infrarroja permite guiar la píldora hasta el punto deseado, detenerla, imprimir sobre tejido dañado y retirarla sin intervención quirúrgica. En modelos experimentales, el equipo demostró que el dispositivo puede desplazarse por superficies internas —como la pared del estómago de un conejo— siguiendo trayectorias programadas y depositar la biotinta en espiral sobre úlceras o cortes simulados.
El MEDS es guiado por el interior del organismo por segundo imán montado en un brazo robótico. Crédito: 2025 LAFT EPFL CC BY SA
Imprimir dentro del cuerpo, paso a paso
Una de las principales innovaciones del sistema es su modo de movimiento. Los imanes permiten controlar la píldora desde fuera, pero al deslizarse sobre una superficie húmeda como la mucosa gástrica, aparecen fenómenos de fricción que podrían hacerla rebotar o atascarse. Los investigadores modelaron ese comportamiento —que bautizaron como dinámica de stick-slip magnéticamente modulada— para lograr un movimiento controlado y predecible.
Una vez alcanzado el objetivo, la impresión se realiza mediante una técnica llamada dispense and daub (dispensar y untar). En lugar de extruir la biotinta de forma continua como una impresora 3D tradicional, la cápsula libera una pequeña cantidad del material y luego la distribuye sobre la lesión mediante movimientos guiados por el campo magnético.
«Es una impresión en 2,5 dimensiones —bromea Manoharan—. No construye estructuras volumétricas, pero sí deposita patrones precisos que cubren la herida».
En los ensayos ex vivo, el equipo utilizó biotintas a base de alginato, un polisacárido derivado de algas ampliamente usado en medicina por su capacidad para detener hemorragias y formar geles biocompatibles. La píldora consiguió sellar cortes internos de dos milímetros con un flujo sanguíneo artificial similar al de una hemorragia real. En pruebas con tejidos gástricos de conejo, las capas impresas permanecieron adheridas tras miles de ciclos de flexión mecánica, simulando los movimientos del estómago durante varias horas.
Una cápsula que «cura» úlceras
Las pruebas más espectaculares llegaron cuando los investigadores crearon úlceras reales en tejido gástrico y las repararon con su dispositivo. En las lesiones pequeñas, de unos cinco milímetros, la píldora siguió la trayectoria planificada con gran precisión. En las más grandes, de hasta 25 milímetros, el aparato tendía a quedarse dentro del cráter, pero eso resultó ser ventajoso: el material se concentraba justo donde se necesitaba.
Para comprobar la viabilidad biológica, el grupo imprimió también biotintas con fibroblastos humanos, unas células del tejido conectivo. Durante más de dos semanas, las células permanecieron vivas y proliferaron lentamente, lo que sugiere que el material puede servir como base temporal para la regeneración del tejido.
«En los experimentos controlados de laboratorio, nuestra biotinta cargada con células mantuvo su integridad estructural durante más de dieciséis días, lo que sugiere su potencial como un microbiorreactor capaz de liberar factores de crecimiento y atraer nuevas células para la cicatrización de heridas», detalla Manoharan.
Recuperación de la cápsula por la boca
El investigador añade que aún es pronto para dar el salto a la práctica clínica. «Aunque estos resultados son alentadores, su aplicabilidad in vivo deberá validarse en estudios futuros. En conjunto, nuestros resultados respaldan el papel fundacional de MEDS en las futuras aplicaciones de bioimpresión. Nuestro siguiente paso es ampliar sus capacidades hacia los vasos sanguíneos y los tejidos de la pared abdominal (el peritoneo)», explica Manoharan.
En los experimentos in vivo con conejos anestesiados, el dispositivo fue ingerido y guiado magnéticamente hasta el estómago mediante un sistema externo y monitorizado en tiempo real con fluoroscopia de rayos X. Los investigadores lograron activar la impresión dentro del estómago y luego recuperar la cápsula por la boca, evitando cualquier procedimiento invasivo.
«Demostramos que puede tragarse, navegar, imprimir y salir del cuerpo sin daño —afirma Manoharan. Es una prueba de concepto de que la bioprinting no tiene por qué ser sinónimo de cirugía».
De las píldoras inteligentes a las píldoras que construyen
En los últimos años, la industria biomédica ha desarrollado diversas smart pills capaces de medir el pH intestinal, liberar fármacos o tomar muestras internas. Sin embargo, todas ellas se limitan a liberar sustancias químicas o medicamentos. La MEDS va un paso más allá: no solo administra, sino que fabrica. Puede crear una capa estructurada, con forma y espesor definidos, directamente sobre la superficie dañada.
«Es el primer paso hacia píldoras que reconstruyen tejidos desde dentro», señala Vivek Subramanian, coautor del estudio. Según el ingeniero, las futuras versiones podrían imprimir materiales regenerativos que liberen gradualmente factores de crecimiento o incluso células madre, para regenerar tejidos desde dentro.
La perspectiva entusiasma a los especialistas en medicina regenerativa, aunque también plantea desafíos. «El reto no es solo la ingeniería, sino la biología —advierte Subramanian. Y añade—: El entorno gástrico es extremadamente hostil: ácido, móvil y lleno de enzimas. Hay que diseñar biotintas resistentes al ambiente digestivo y seguir siendo compatibles con las células vivas»j.
El corazón de la MEDS es un pequeño barril de resina biocompatible que alberga un muelle comprimido, un émbolo y un depósito de biotinta. En el extremo superior, un diminuto imán recubierto de oro actúa como boquilla. Crédito: 2025 LAFT EPFL CC BY SA
Un nuevo paradigma para la medicina mínimamente invasiva
Los investigadores consideran que su trabajo sienta las bases de una nueva familia de herramientas para la biofabricación in situ, es decir, la producción directa de materiales terapéuticos dentro del organismo. Frente a los actuales endoscopios o robots quirúrgicos, la píldora impresora ofrece una alternativa más pequeña, barata y menos agresiva.
Las siguientes etapas del proyecto se centrarán en ampliar la distancia de control magnético, para así poder alcanzar órganos más profundos, y en automatizar la navegación mediante inteligencia artificial que compense los movimientos peristálticos del intestino. También se baraja posible el uso de biotintas con proteínas adhesivas o enzimas activadas por temperatura corporal, que podrían fijarse al tejido sin necesidad de agentes externos.
Aunque el dispositivo no ha sido probado todavía con fines terapéuticos, sus autores confían en que futuras versiones puedan tratar úlceras gástricas, lesiones por colitis o pequeñas hemorragias internas sin recurrir a cirugía. En un futuro más lejano, podría emplearse en otros órganos huecos —como la vejiga o el útero— o combinarse con cápsulas complementarias que depositen células y agentes de curación por fases.
Implicaciones para la medicina del futuro
La investigación, financiada por la Fundación Nacional Suiza y el programa de Fabricación Avanzada del ETH Domain, ha despertado tanto entusiasmo como cautela.
«Falta mucho camino por recorrer antes de pensar en ensayos clínicos —reconoce Manoharan. Y añade—: Necesitamos demostrar que las biotintas se integran realmente con el tejido y que la cápsula puede operar de forma segura en un organismo en movimiento».
Aun así, el concepto marca un hito. Durante décadas, las píldoras médicas han sido meros vehículos para sustancias químicas; esta podría ser la primera que realiza una función mecánica y constructiva dentro del cuerpo humano. Si las futuras versiones cumplen lo prometido, el tratamiento de enfermedades internas podría pasar de la cirugía al simple acto de tragar una pastilla inteligente.
«Es una frontera entre la farmacología y la ingeniería. Hoy las píldoras liberan moléculas; mañana podrían reconstruir órganos. Nuestra cápsula es solo el primer ladrillo de esa visión», concluye Subramanian.▪️
Información facilitada por la Escuela Politécnica Federal de Lausana
Fuente: Sanjay Manoharan, Vivek Subramanian. A Pill That Prints-An Ingestible Bioprinter for Non-Invasive Structured Bioink Deposition. Advanced Science (2025). DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202512411
