Aplicación del mes: descubriendo la microimpresión 3D en la medicina
¿Cómo puede la aplicación de la tecnología de microimpresión 3D revolucionar el sector médico y hacer avanzar la investigación? ¿Puede utilizarse para crear dispositivos médicos, tratamientos de enfermedades o incluso para tejidos y órganos funcionales? Boston Micro Fabrication se ha planteado estas cuestiones y se ha unido a un programa dirigido por la Universidad de Nottingham, más concretamente por su Centro de Fabricación Aditiva. El proyecto, denominado «Dial Up», está financiado por una subvención del EPSRC y pretende estandarizar la impresión 3D en aplicaciones de tecnología médica y ciencias de la vida. Así, la tecnología de microimpresión 3D de BMF se utiliza actualmente para desarrollar diversas aplicaciones médicas: parches intestinales para combatir enfermedades crónicas, microestructuras para controlar el fenotipo celular, etc.
Los beneficios de la fabricación aditiva para el sector médico no necesitan más presentación. Los profesionales de la salud se interesan cada vez más por esta tecnología, que les permite desarrollar dispositivos a medida y mejorar sus herramientas o incluso sus medios de formación para la cirugía. Dependiendo de la tecnología utilizada, también permite altos niveles de precisión y resolución, imitando una micro pieza moldeada por inyección. Este es uno de los valores añadidos de la tecnología de microestereolitografía de Boston Micro Fabrication. Ofrece soluciones de microimpresión repetibles, precisas y exactas, con una resolución que puede alcanzar las 2 micras. Gracias a sus impresoras 3D, es posible lograr características muy finas y geometrías complejas, a menudo buscadas en un sector tan exigente como el sanitario.
Los profesores Ricky Wildman y Felicity Rose, de University of Nottingham’s Biodiscovery Institute, junto a John Kawola, CEO de BMF.
En este contexto, el proyecto Dial Up está probando el proceso de microimpresión de BMF y desarrollando varias aplicaciones para el sector médico. La primera está relacionada con el tratamiento de enfermedades intestinales. El objetivo es crear un parche capaz de regenerar el tejido intestinal inflamado. El parche debe colocarse en el interior del cuerpo del paciente y, por tanto, no debe ser intrusivo. Además, los materiales utilizados deben tener características adecuadas para las células del propio organismo. Se trata de limitaciones que no todas las tecnologías de impresión 3D pueden superar.
Además de este proyecto, los investigadores están desarrollando microarquitecturas que podrían ser capaces de controlar y dirigir el fenotipo de las células, es decir, «el conjunto de caracteres anatómicos, fisiológicos y antigénicos que permiten identificar y clasificar cada tipo de bacteria o virus». Esto favorecería la creación de micropartículas que podrían conducir a las células madre a la zona deseada.
Núcleo de reactor impreso en 3D para sintetizar pequeñas moléculas orgánicas. Los reactivos fluyen hacia el interior de la estructura, donde las enzimas atrapadas catalizan su reacción en moléculas de producto útiles. La tecnología de microimpresión 3D de BMF se utilizó para crear el hidrogel funcional. (Créditos: University of Nottingham’s Biodiscovery Institute)
Por último, el equipo de investigación está estudiando el problema del rechazo de dispositivos médicos por parte del organismo. Hoy en día, demasiados dispositivos médicos no se integran correctamente en el cuerpo humano, con consecuencias potencialmente graves para el paciente. Durante su investigación, el equipo se dio cuenta de que los materiales de estos dispositivos implantables, así como los patrones físicos de la superficie (o topografías) ejercían una gran influencia en la aceptación del dispositivo. La tecnología de BMF se utiliza para ampliar los resultados obtenidos y permitir la creación de dispositivos médicos implantables cuyos materiales y topografías han sido probados y validados.
El proyecto de investigación llevado a cabo por la universidad inglesa es, de hecho, una aproximación a la búsqueda de nuevos métodos de fabricación de dispositivos médicos a medida para mejorar la atención sanitaria. En última instancia, los investigadores esperan recurrir a la inteligencia artificial y el aprendizaje automático para recopilar la mayor cantidad de datos posible e idear modelos más eficientes para sus procesos de fabricación.
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*Créditos foto de portada: Boston Micro Fabrication
