Fabricación de huesos por impresoras 3D

Redacción
Lunes, 16 Septiembre 2013

El Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) ha publicado en la revista Advanced Functional un informe sobre sus avances en la impresión 3D de resinas y materiales diversos que podrían imitar en el futuro a los huesos del ser humano. Si supiéramos cuál es el estado de la fractura, podríamos diseñar por ordenador cuál debe ser el mejor material que se adapte al daño producido, para conseguir mimetizar las propiedades mecánicas del hueso fracturado. Estos materiales sintéticos, conseguidos mediante impresión 3D, podrían entonces adaptarse en los pacientes y utilizarse de manera habitual en medicina. ¿Se imaginan los hospitales llenos de impresoras 3D? Quizás esta utopía se haga realidad más pronto de lo que creemos.

El gran logro de este grupo de trabajo, dirigido por Markus Buehler, no radica tanto en la fabricación de huesos por impresión 3D, sino más bien en un avance importante que puede ser extendido a otras áreas de aplicación de este tipo de impresoras. Esto es debido a que consiguieron por primera vez usar la impresión 3D para fabricar dos polímeros sintéticos con base en un determinado patrón geométrico, tal y como ocurre (salvando las distancias, claro) en las estructuras óseas.
 
El material del que se compone un hueso no es único, y su diseño no es sencillo. Aunque, fundamentalmente, existen dos componentes (una matriz de colágeno elástico suave que sirve como ‘soporte’ de la hidroxiapatita, mucho más rígida y dura), y con base en esta estructura podríamos fabricar estos nuevos ‘huesos artificiales’.
 
Emular y fabricar un hueso por diseño e impresión 3D no representa una tarea sencilla, como podremos imaginar. Si ya de manera natural no es fácil curar las fracturas óseas, ¿cómo podemos trasladar esto al mundo artificial de las impresoras 3D? Este importante desafío fue solucionado por el equipo de Buehler, mediante el clásico ensayo de prueba-error, en el que se trataba de probar diversos diseños y componentes, para lograr que los productos impresos tuvieran en parte las mismas características (resistencia a las fracturas, por ejemplo) que los materiales óseos naturales.
 
En palabras del investigador Leon Dimas, participante en el estudio, “most importantly, the experiments confirmed the computational prediction of the bonelike specimen exhibiting the largest fracture resistance“. Es decir, el logro no fue solo conseguir huesos por impresión 3D, sino más bien ser capaces de predecir y diseñar por ordenador la estructura biomimética más adecuada.
 
Etiquetado como: MIT, huesos, salud, sanidad, medicina, Buehler, Dimas