Los científicos de la Universidad de Florida han aprendido cómo
imprimir silicona dentro de un microgel . Este descubrimiento promete avanzar significativamente en la tecnología de creación de implantes médicos: serán más confiables, más baratos y más convenientes que todos los implantes disponibles en el mercado hoy en día. Y esto no es lo que pensabas, sino otra muy distinta. Por ejemplo, válvulas cardíacas, así como catéteres blandos, instrumentos de drenaje, redes implantables y otros accesorios quirúrgicos.
Actualmente, dichos dispositivos deben moldearse en la prensa. Si se requiere una forma y un tamaño específicos, el procedimiento para esperar una operación puede prolongarse durante varios días o incluso semanas. No todos los pacientes sobrevivirán hasta que formen una silicona con la forma deseada. La impresión 3D reduce el tiempo de fabricación a horas, lo que teóricamente podría salvar la vida de alguien.
Un microgel es una micropartícula hinchada formada a partir de polímeros interconectados. Tienen propiedades reológicas muy específicas y útiles, es decir, una combinación específica de deformación y fluidez. Por lo tanto, se fabrican a escala industrial para su uso como lubricantes, productos para el cuidado personal, para recubrir materiales e incluso
para recoger aceite . Bajo la influencia de una presión extrema, el microgel se convierte en un líquido; esto no ocurre espontáneamente cuando la sustancia se calienta. Es esta propiedad (transformación temporal en un líquido) la que se usa para la impresión 3D de objetos líquidos dentro de un microgel.
Los métodos de producción industrial convencionales (síntesis de hinchamiento) limitaron el uso de microgeles. Pero hace unos años, los científicos dominaron la impresión 3D, y luego se encontró una hipóstasis completamente nueva para este material. El microgel exprimido se usa para imprimir estructuras únicas de hidrogel y silicona, e incluso
construcciones para soportar células vivas . Con esta técnica, el material impreso se sujeta literalmente físicamente al espacio del microgel empaquetado, que se convierte temporalmente en un líquido bajo la influencia de una punta de impresión (inyección) y luego vuelve rápidamente a su estado de gel anterior. Por lo tanto, es posible imprimir materiales blandos y quebradizos dentro del contenedor con alta precisión. Esta técnica fue utilizada por investigadores de la Universidad de Florida. El equipo de investigación ha estado trabajando en la impresión 3D de órganos y tejidos vivos durante varios años, y este proyecto fue un subproducto de su investigación.
El principal descubrimiento científico en este caso es la estructura química del contenedor. Los microgeles anteriores a base de agua no permitían la impresión con silicona líquida, que literalmente se disolvió en el recipiente. Por lo tanto, los científicos han desarrollado un material a base de aceite con el cual la "pintura" no se mezcla.
El tiempo de fabricación de accesorios e implantes quirúrgicos se reduce en un orden de magnitud, que en sí mismo es un gran logro. Pero al mismo tiempo, también es posible producir partes de una forma más compleja. Algunos tipos de productos, como los tubos de drenaje con válvulas sensibles a la presión, generalmente no se pueden producir en una prensa en un solo paso. Este es un trabajo difícil y laborioso. Ahora se pueden imprimir simplemente.
Objetos de silicona impresos"Nuestro nuevo material proporciona soporte para silicona líquida y permite la impresión en 3D de estructuras muy complejas e incluso piezas encapsuladas hechas de elastómero de silicona",
dijo el autor principal del artículo, Christopher O'Bryan, estudiante de doctorado en ingeniería mecánica y aeroespacial.
En esta área no es del todo apropiado hablar de finanzas, pero los accesorios hechos de una manera nueva deberían ser mucho más baratos que los actuales.
Presumiblemente, con el advenimiento de la nueva tecnología, incluso será posible desarrollar nuevos dispositivos terapéuticos que puedan encapsular sustancias y liberarlas en pequeñas cantidades dentro del cuerpo. Estas son drogas o moléculas que estimulan el crecimiento del tejido en los lugares correctos. Si fantaseas, algún día en el futuro comenzaremos literalmente a construir músculos, vasos sanguíneos y tejido nervioso sobre el esqueleto, para construir un cuerpo humano desde cero, como en la ciencia ficción.
La impresión de órganos y tejidos sigue siendo el objetivo principal de un grupo de investigadores de la Universidad de Florida, y continúan experimentando con impresoras 3D y diversos materiales. Según los ingenieros, esto será posible en unas pocas décadas. Este es un futuro bastante lejano, por lo que se distrajeron brevemente por el proyecto paralelo de imprimir implantes de silicona, una invención que se puede usar hoy en día.
El trabajo científico fue
publicado el 10 de mayo de 2017 en la revista
Science Advances (doi: 10.1126 / sciadv.1602800).