Impresión 3D en el mundo de la salud (1)
La impresión 3D es una de las tecnologías más punteras y en continuo desarrollo que tenemos hoy en día. Esta ha sido capaz de revolucionar la medicina al ser posible obtener mediante impresión desde extremidades del cuerpo a tejidos y órganos. Varios ejemplos los podemos encontrar en las siguientes noticias:
Desarrollan un nuevo método de impresión 3D: mucho más veloz que los actuales y para la impresión de órganos
La universidad de Buffalo ha publicado un artículo sobre una investigación acerca de un método de impresión 3D mucho más rápido que los conocidos, siendo capaz de imprimir una mano de un material flexible en apenas 19 minutos en vez de 6 horas que tardan los métodos tradicionales.
Esa es la palabra clave, estereolitografía. Se trata del método de impresión 3D que han utilizado y se basa en utilizar láseres para endurecer una resina líquida e hidrogeles. Los hidrogeles absorben grandes cantidades de agua sin disolverse y se utilizan normalmente para las lentes de contacto por ejemplo. No es un método de impresión del todo nuevo, pero aquí se ha adaptado para hacerlo más veloz e ideal para materiales flexibles. Es una tecnología no muy alejada de la impresión por luz. La técnica esencialmente lo que hace es utilizar los láseres para endurecer el material líquido del que se compone el objeto final. De este modo, al solidificar el líquido le va dando forma al objeto que se desea imprimir. Creen que su método es especialmente interesante a la hora de imprimir órganos artificiales. Los órganos artificiales suelen estar hechos de materiales flexibles para imitar a los naturales y a menudo requieren estar adaptados en forma y función a cada paciente. De ahí que sea interesante utilizar impresoras 3D para crearlos a preferencia de cada uno. Dicen que su método puede imprimir células con redes de vasos sanguíneos incrustadas.
Información adicional:
- Artículo publicado por la universidad de Buffalo en la revista Advanced Healthcare Materials: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.202002103
- Vídeo en el que se observa como una mano se obtiene con esta tecnología: https://youtu.be/vqveljTzypM
El sector de la salud se rinde a las ventajas de la impresión 3D
Análisis de preoperatorio y planificación en traumatología, sector dental, formación e incluso los departamentos de mantenimiento hospitalario son algunos de los campos en los que las tecnologías de producción alternativas ya se aplican con éxito. Pero hay muchas otras investigaciones en desarrollo que plantean un horizonte prometedor para el sector de la salud y la fabricación aditiva. Jobesa es un centro educativo de alto nivel especializado en formación en prótesis dentales con sedes en Málaga y Granada que, hace menos de un año y gracias a su partner en fabricación aditiva Grupo Solitium. Otras empresas como Podoactiva, Xplora 3D o el hospital Miguel Servet de Zaragoza, ya confían en Grupo Solitium y en la impresión 3D para la mejora y evolución de sus servicios con excelentes resultados. La personalización, la velocidad en la fabricación de las piezas y el ahorro significativo de costes son algunas de las ventajas que han seducido a estas organizaciones.
Los biomodelos, o piezas que imitan a las partes del cuerpo destinadas a dar soporte a los médicos en la planificación de alguna cirugía o en simulaciones, pueden estar fabricadas en termoplásticos como PLA en FDM y resina fotopolimérica en SLA y sus opciones en flexible. Las plantillas ortopédicas y aquellos productos con requerimientos geométricos se suelen producir en FDM con materiales flexibles o en SLS con polímeros. La tecnología SLA de Formlabs, por ejemplo, también permite el uso de resinas biocompatibles para la producción de férulas y guías quirúrgicas, incluso se ha desarrollado ya un material que permite asimilar la coloración de los dientes y de las encías. En el sector dental esta tecnología está prácticamente implantada “y está sustituyendo ya al modelo tradicional de obtención de molde de la dentadura”, asegura el responsable de los Servicios de Ingeniería 3D de Grupo Solitium.
La tecnología Jet Fusion de HP también es utilizada por algunas empresas, como Gogoa, en el diseño y la fabricación de wearables de rehabilitación, piezas de exoesqueleto de miembros inferiores, destinados a la rehabilitación de personas que han sufrido lesiones físicas o neuronales y necesitan mejorar su movilidad; y en compañías como Podoactiva, que utiliza esta tecnología para producir de manera personalizada plantillas ortopédicas para el pie. En hospitales como el Universitario Miguel Servet de Zaragoza, su departamento de mantenimiento utiliza, desde hace poco más de dos años y gracias a su partner en fabricación aditiva Grupo Solitium, una impresora 3D y un escáner que les ha permitido producir piezas, repuestos y componentes, también para el área de la electromedicina, con importantes ahorros tanto de tiempo como de coste.
Información adiciona:
- Grupo Solitium: https://solitium.es/
- Materiales de impresión 3D: PLA (ácido poliláctico) http://hxx.es/2015/03/12/materiales-de-impresion-3d-i-pla-acido-polilactico/
¿Qué es la bioimpresión y qué utilidad tiene?
La Bioimpresión un concepto novedoso que utiliza impresoras y técnicas 3D para fabricación de estructuras tridimensionales compuestas de materiales biológicos, pudiendo combinar células y biomateriales capa por capa. El objetivo final es replicar el tejido y material, como el de los órganos, que luego se podrá trasplantar en seres humanos. Alguna de las ventajas notables es el empleo de células del paciente, con las que se pueden imprimir tejidos u órganos personalizados según las necesidades de cada persona, aunque todavía no es posible evaluar si el cuerpo será capaz de aceptarlo.
Algunas técnicas de bioimpresión son:
- Por extrusión – Se produce mediante la extrusión de biomateriales para la creación de patrones 3D y construcción de células. Esta técnica presenta ventajas como el control de la temperatura.
- Asistida por láser – Se basa en la utilización de un láser para colocar biomateriales sobre un material específico. Alguna de las ventajas que tiene esta impresión es la precisión y la falta de contacto, lo que resulta de vital importancia para no contaminar el resultado.
- Por ondas acústicas – Esta técnica puede ser utilizada para el manejo celular, con ventajas como la precisión no intrusiva.
- SWIFT – Permite la posibilidad de imprimir vasos sanguíneos para el soporte de órganos que han sido construidos con células OBB, o en su defecto con alto porcentaje de estas. Algunas de las ventajas de esta técnica es la ampliación del tiempo de vida celular.
Aparte de los beneficios que presenta este novedoso concepto, se han ido descubriendo problemáticas a medida que las investigaciones avanzaban. La creación de órganos impresos es una de ellas, ya que tiene una alta dificultad para conectar las estructuras impresas a los sistemas vasculares, encargados de llevar la sangre a todo nuestro cuerpo.
La perspectiva regulatoria también es considerada una de las incertidumbres de la bioimpresión, ya que surge la duda acerca de si debe regularse bajo marcos nuevos o bajo los ya existentes. De esto modo, ¿se necesita modificar la ley, o crear un conjunto separado de reglas para los órganos impresos en 3D? Este es uno de los dilemas planteados por la comunidad científica que podría decidir el futuro de los trasplantes artificiales. Además, los elevados costes debido a la personalización suponen otra barrera para el desarrollo de las investigaciones, siendo la financiación un hecho muy relevante para poder ampliar el conocimiento en el campo de la impresión 3D, en concreto, sobre su nuevo concepto, la bioimpresión. Gracias a la fusión de tecnologías como la Inteligencia Artificial y la impresión 3D se crean nuevas tecnologías como la bioimpresión, pudiendo crear estructuras a medida para los pacientes, que podrán fomentar en un futuro una mayor aceptación de los órganos impresos en el cuerpo y una recuperación más eficaz. Gracias a esto, se generarán impactos positivos en el sistema sanitario, reduciendo listas de espera para trasplantes de órganos, que ascienden a mas 4.000 personas en España.
Información adicional:
- Vídeo sobre la Bioimpresión: https://www.youtube.com/watch?v=Hl7kl9FjNPg
Noticia: https://www.aecoc.es/innovation-hub-noticias/que-es-la-bioimpresion-y-que-utilidad-tiene/
