La lengua humana es un órgano altamente complejo que nos sirve para mucho más que relamernos. Acaban de conseguir una lengua artificial en 3D que imita al detalle la estructura, las crestas, los valles, la humedad y las funciones de una lengua humana 

Científicos del Reino Unido  han creado por primera vez superficies sintéticas blandas con texturas que imitan a la lengua utilizando la impresión en 3D. Para realizarla, han tomado moldes de la lengua de quince adultos.

Hace años que tratan de imitar una lengua humana, y hay otros modelos funcionales de lenguas artificiales, con esta, han ido un paso más allá con una réplica perfecta.

Una lengua artificial idéntica a la humana permite investigar, por ejemplo, cómo se comporta la humedad en su superficie en distintas condiciones, y por qué puede producirse el efecto de la boca seca. Con la lengua artificial podrá investigarse cómo actúa en el proceso del lenguaje, y qué importancia tienen la lengua cuando hay problemas en el habla. Además, y fundamentalmente, servirá para probar texturas de alimentos, y propiedades de los fármacos.

Científicos del Reino Unido, dirigidos por la Universidad de Leeds en colaboración con la Universidad de Edimburgo, han replicado el diseño de la superficie altamente sofisticada de una lengua humana y han demostrado que la estructura en 3D que han creado, hecha de silicona, imita la topología, la elasticidad y la humectabilidad de la superficie de la lengua.

Estos factores son decisivos para la forma en que los alimentos o la saliva interactúan con la lengua, lo que a su vez puede afectar a la sensación bucal, la deglución, el habla, la ingesta nutricional y la calidad de vida.

Aproximadamente el 10% de la población general y el 30% de las personas mayores sufren de boca seca

¿Para qué sirve una lengua artificial?

Esta lengua biomimética tienen innumerables aplicaciones para luchar contra la adulteración en los alimentos y otros productos farmacéuticos administrados por vía oral, independientemente de que los atributos de la textura sean características determinantes y puedan ahorrar enormes pérdidas económicas.

La superficie de una lengua tienen una enorme complejidad biológica, y por eso ha resultado tan complejo crear una réplica artificial. Una vez conseguida, podrá emplearse para el desarrollo y la detección de tratamientos o terapias eficaces y duraderos para el síndrome de la boca seca: aproximadamente el 10% de la población general y el 30% de las personas mayores sufren de boca seca.

El autor principal del estudio, el Dr. Efren Andablo-Reyes explica: «Recrear la superficie de una lengua humana promedio supone desafíos arquitectónicos únicos. Cientos de pequeñas estructuras en forma de capullo llamadas papilas dan a la lengua su característica textura áspera que, en combinación con la naturaleza suave del tejido, crean un paisaje complicado desde una perspectiva mecánica»

«Centramos nuestra atención en la sección dorsal anterior de la lengua donde algunas de estas papilas contienen receptores de sabor, mientras que muchas de ellas carecen de tales receptores. Ambos tipos de papilas juegan un papel crítico en la provisión de la fricción mecánica adecuada para ayudar al procesamiento de los alimentos en la boca con la cantidad adecuada de saliva, proporcionando una percepción placentera de la sensación bucal y una lubricación apropiada para la deglución.

«Nos propusimos replicar estas características mecánicas relevantes de la lengua humana en una superficie fácil de usar en el laboratorio para reproducir las condiciones de procesamiento oral».

El estudio que reunió una experiencia única en la ciencia de los coloides alimentarios, la física de la materia blanda, la odontología, la ingeniería mecánica y la informática se publica hoy en la revista ACS Applied Materials & Interfaces.

La lengua de quince adultos

El equipo tomó impresiones de silicona de las superficies de la lengua de quince adultos. Las impresiones fueron escaneadas ópticamente en 3D para trazar las dimensiones de las papilas, la densidad y la rugosidad media de las lenguas. Se encontró que la textura de una lengua humana se asemejaba a una disposición aleatoria.

El equipo utilizó simulaciones informáticas y modelos matemáticos para crear una superficie artificial impresa en 3D que funcionara como un molde que contuviera pozos con la forma y las dimensiones de las diferentes papilas distribuidas aleatoriamente por la superficie con la densidad adecuada.

Molde sobre el que se hace la lengua artificial. Crédito: Universidad de Leeds

El coautor de la Universidad de Edimburgo, Rik Sarkar de la Escuela de Informática dijo: «El azar en la distribución de las papilas parece jugar un importante papel sensorial para la lengua».

La superficie artificial fue entonces impresa en 3D usando la tecnología de procesamiento digital de luz basada en la Escuela de Ingeniería Mecánica de Leeds.

El equipo llevó a cabo una serie de experimentos utilizando diferentes fluidos complejos para asegurar que la humectabilidad de la superficie impresa – cómo un líquido mantiene el contacto y se extiende a través de una superficie – y el rendimiento de la lubricación era el mismo que el de las impresiones de la lengua humana.