Three-dimensional printing of a patient-specific engineered nasal cartilage for augmentative rhinoplasty (Impresión tridimensional de un cartílago nasal diseñado específicamente para el paciente para la rinoplastia aumentativa)

Sección: Impresoras 3D

Los investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de  Pohang (POSTECH) han creado un nuevo proceso para la rinoplastia, más conocido como el procedimiento para realizar trabajos de nariz.

Su método hace uso de la impresión 3D de un implante y luego la bioimpresión de células madre para estimular el crecimiento del cartílago nasal y una estructura sostenible. En este momento, que se aplica en ratones, tal procedimiento llevaría un tiempo considerable en aplicarse a los humanos en un entorno clínico. Sin embargo, es un camino prometedor para los aumentos de nariz mediante impresión 3D utilizando materiales biológicos. Aún más importante: un procedimiento similar podría, en algún momento en el futuro, resultar potencialmente fructífero para los oídos u otro cartílago en el cuerpo. Este es un largo camino por recorrer pero el trabajo es prometedor.

Al explorar los procedimientos tradicionales de rinoplastia, los investigadores comparten  dos de los tipos más comunes de cirugía en la actualidad, que incluyen el injerto de cartílago autólogo y el implante nasal sintético. El primero es de naturaleza más orgánica, ya que los cirujanos toman cartílago de las costillas y las orejas para apoyar los cambios en la región nasal; sin embargo, puede ser difícil recolectar el tejido necesario del paciente, la cirugía lleva mucho tiempo y puede no ser exitosa en general. Con los implantes artificiales, existen riesgos de inflamación e infección, y se requiere un "tallado manual" para dar forma al implante correctamente en la nariz del paciente. El equipo de investigación señala que hay un arte en tal conformación con un cuchillo afilado, y cuando se realiza de manera incorrecta o inexacta, la forma puede estar desactivada y el implante también puede ser inestable.

La impresión 3D permite desde una mejor asequibilidad para acelerar la producción hasta un ajuste específico para el paciente, y parece que el futuro ya está decidido para tales procedimientos. El uso de hidrogeles en la creación de andamios para desarrollar tejido en el laboratorio ya no es una novedad, pero muchos no han demostrado los niveles de sostenibilidad necesarios ni la capacidad de mantener la estructura adecuada para procedimientos como la rinoplastia. El nuevo método del investigador incluye la personalización de un implante nasal que se imprime en 3D y luego se inyecta con células.

La investigación se realizó en ratones, ya que los científicos implantaron el cartílago en regiones subcutáneas para evaluar el éxito en el  microentorno in vivo .

"Los resultados confirmaron que el cartílago nasal diseñado se retuvo bien  en condiciones in vivo que lo rodeaban de estrés físico", declararon los investigadores. "Se eligió una región subcutánea para la implantación de los cartílagos nasales diseñados en ratones para simular las tensiones físicas que se producen en un lugar debajo de una capa de piel". 

“El cartílago nasal diseñado se sometió a varias tensiones mecánicas, incluida la tensión de la piel y la flexión debido al movimiento de flexión natural. Durante el período de implantación, el aspecto del sitio implantado mantuvo la forma aumentada, sin deformación notable. Después de 12 semanas, se recuperaron los cartílagos nasales modificados y no se observó ningún daño inducido por el entorno físico que rodea a los implantes. Además, los implantes se cubrieron con vasos sanguíneos y se llenaron completamente con tejidos nuevos ".

Al analizar sus hallazgos más a fondo, el equipo de investigación señala que en Asia, donde la rinoplastia es popular, más del 16 por ciento de los pacientes actualmente no están contentos con los resultados de la cirugía y pueden desear otro procedimiento para corregir el primero. La infelicidad con su apariencia es un problema importante para los pacientes más adelante, pero lo que es peor, también pueden sufrir un rechazo del implante o infecciones graves.

Los investigadores están sugiriendo procesos preoperatorios mejorados, especialmente al diseñar la forma del implante con un software de edición facial y luego convertirlo en archivos para modelado e impresión 3D "sin preocuparse por la competencia del cirujano", después de lo cual el hidrogel se llena con las células del paciente. e inyectado en el implante nasal impreso 3D. Los investigadores esperan que las células puedan transformarse en algo como el cartílago autólogo mientras mantienen la forma adecuada. Explican que el principal beneficio del implante impreso en 3D es la "precisión estructural", y el hidrogel ofrece un entorno bioquímico adecuado.

En general, todo el procedimiento de rinoplastia debe ser más corto, más cómodo y más ágil para todos los involucrados.

"Esperamos que el proceso desarrollado, que combina el diseño asistido por computadora, la impresión tridimensional y el hidrogel derivado del tejido, sea beneficioso para generar implantes de otros tipos de tejido", concluyen los investigadores.

La impresión 3D de implantes médicos ha estado en curso durante años y la investigación y el desarrollo continúan refinando la atención específica del paciente, con la impresión 3D de órganos y tejidos como el objetivo de la mayoría de los científicos que esperan salvar vidas mientras se eliminan las listas de espera, junto con el rechazo del paciente. Problemas, infecciones, y más.

* Más información, en el siguiente enlace:

https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/2041731418824797

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