Al comienzo del desarrollo de la tecnología de creación rápida de prototipos, se creía ampliamente que la impresión 3D transforma toda la producción, estimulando la revolución del consumidor, con el resultado de que la impresora aparecerá en todos los hogares. Sin embargo, esto aún no ha sucedido, como sucedió con muchas tecnologías más recientes, la creación rápida de prototipos encontró su aplicación en un campo completamente diferente: la medicina.
Un artículo del sitio web de Gizmodo.A continuación hablaremos sobre investigaciones y proyectos, que son los ejemplos más interesantes del uso de bioimpresión y el uso de máquinas controladas por computadora para el ensamblaje de materia biológica, durante el cual se utilizan tintas orgánicas y termoplásticos ultrarresistentes. El rango de aplicación de la bioimpresión es muy amplio, desde la reconstrucción de las partes principales del cráneo humano hasta la impresión de andamios, andamios en los que las células madre pueden convertirse en nuevos huesos. Lea los detalles a continuación.
Calaveras
Osteofab es un producto de
Oxford Performance Materials . Inicialmente, OPM ingresó al mercado vendiendo un polímero altamente efectivo, a menudo utilizado en la fabricación de implantes médicos, como un termoplástico llamado poliéter cetona cetona (PEKK), pero en los últimos años la compañía se ha convertido en la primera en dominar el uso de este material, especialmente en la fabricación aditiva. . Entonces, en febrero de 2013, se
instaló un implante 3D de una parte del cráneo
en un paciente estadounidense, cuya calidad fue aprobada por la FDA. La fundición y la impresión se abordaron con mucho cuidado para que coincida con la geometría única del cráneo del paciente, el 75% del cual ahora es un implante.
Cuero
El principal problema de crear una nueva piel con la ayuda de la impresión es la dificultad de reproducir un cierto tono de todo el espectro posible. Dado que nuestra máscara es única, delgada y está sujeta a cambios, es bastante difícil crear una copia exacta de la misma. Hay muchos estudios interesantes sobre este tema, cuya esencia no se puede poner en una historia corta.
Sin embargo, estos son dos de los más interesantes: el científico James Yoo, de la Universidad Wyake Forest, que utiliza una subvención financiada por el Departamento de Defensa de los EE. UU., Está trabajando en una máquina que puede
imprimir piel directamente en personas que se han quemado. Otro estudio es realizado por científicos de la Universidad de Liverpool, que utilizan escáneres 3D cuidadosamente calibrados para obtener muestras de piel que contienen todos sus matices más pequeños, lo que permitirá la impresión de implantes más realistas en el futuro.
El estudio aún está en curso, y el equipo planea crear una "base de muestra de piel" con ejemplos escaneados, que se pueden conectar desde hospitales remotos donde no tienen cámaras necesarias para escanear la piel de un paciente en particular. [
Gizmodo ;
PhysOrg ]
Narices y orejas
La creación de prótesis para oídos, narices y barbillas es a menudo un proceso doloroso, costoso y que consume mucho tiempo tanto para el paciente como para el médico. En los últimos 5 años, el diseñador industrial británico Tom Fripp, junto con científicos de la Universidad de Sheffield, ha estado desarrollando una prótesis facial más barata y fácil de fabricar, que se puede obtener mediante la impresión 3D. El proceso de creación de una prótesis de este tipo incluye un escaneo 3D de la cara del paciente (que es mucho menos doloroso que la fundición), modelando la pieza reemplazada e imprimiéndola, que utiliza pigmento, almidón y silicona médica.
Dichas prótesis tienen una ventaja adicional: cuando se desgasta (lo que finalmente sucederá de todos modos), puede imprimirse nuevamente, y financieramente será muy barato. [
El guardián ]
Dentaduras postizas
Fripp y el equipo de la Universidad de Sheffield publicaron los resultados de probar un proceso similar para la fabricación de prótesis para los ojos. Las prótesis oculares son caras y, dado que se firman manualmente, puede llevar varios meses fabricarlas. Las impresoras de Fripp Designs pueden fabricar 150 prótesis de ojo en una hora, y los detalles como el color del iris, el tamaño y la cantidad de vasos sanguíneos se pueden cambiar fácilmente según las necesidades del paciente. [
PhysOrg ]
Implantes Funcionales
A medida que los dispositivos electrónicos, desde drones hasta implantes médicos, se hacen más pequeños, los científicos luchan por crear baterías que sean lo suficientemente pequeñas, pero al mismo tiempo puedan proporcionar la carga necesaria. Sin embargo, un equipo de ingenieros de la Universidad de Harvard que usa una impresora 3D ya está imprimiendo microbaterías del tamaño de un grano de arena. Esto es lo que dice el comunicado de prensa:
“... los investigadores crearon tinta para el ánodo usando nanopartículas de un compuesto de óxido de litio, así como tinta para el cátodo a partir de nanopartículas de otro tipo de este compuesto. La impresora aplicó tinta a los dientes de dos crestas doradas, creando así una estructura estrechamente unida de ánodos y cátodos. Luego, los científicos colocaron los electrodos en un pequeño recipiente y lo llenaron con una solución de electrolitos para obtener una batería ".Con el tiempo, podrán cargar implantes médicos, cuyo uso está limitado por los problemas existentes de su carga. [
Harvard ]
Huesos
Los implantes impresos en 3D, como la mandíbula, existen desde hace varios años. Sin embargo, un pequeño grupo de investigadores está llevando a cabo un experimento cuyo propósito es imprimir huesos reales. Por ejemplo, el científico Kevin Shakeshuff de la Universidad de Nottingham inventó una bioimpresora que crea matrices de ácido poliláctico y alginato de gelatina, que luego se recubren con células madre.
Las matrices implantadas se disolverán gradualmente y serán reemplazadas por un nuevo hueso en crecimiento: tomará aproximadamente tres meses transformar completamente el hueso. [
Forbes ]
Vasos sanguíneos y células
Ya podemos imprimir
órganos , pero existe un grave problema asociado con la creación de un sistema circulatorio que funcione.
El científico alemán Gunter Tovar, jefe del Instituto Fraunhofer de Ingeniería de Interfase y Biotecnología, participa en un proyecto llamado BioRap. Su tarea es utilizar una impresora 3D para imprimir vasos sanguíneos, durante la cual se utiliza una mezcla de polímeros sintéticos y biomoléculas. Los sistemas circulatorios impresos se prueban en animales; todavía no están listos para su introducción en el cuerpo humano. Sin embargo, en última instancia, harán posible el trasplante de medios impresos. [
Instituto Fraunhofer ]
¿Cómo imagina las perspectivas de la impresión 3D con materiales artificiales vivos y sustitutos para su uso en el cuerpo humano? ¿Pronto podremos crecer y reemplazar órganos completos, como el hígado? Comparte tu opinión en los comentarios.