Implantes óseos impresos en 3D con la técnica de inyección de plasma

Investigadores del instituto alemán Fraunhofer de Ingeniería de Superficies dieron a conocer hace unos días una nueva técnica para el desarrollo de implantes óseos impresos en 3D. El desarrollo consiste en utilizar inyección de plasma en el implante lo cual promoverá el crecimiento celular en el interior y exterior del implante y conseguirá la recuperación natural del hueso.

Hace algunas semanas te hablábamos del desarrollo de la Universidad de Minnesota sobre implantes para la restauración de la médula ósea, todo con las células del paciente. La investigación de la entidad alemana va en la misma línea, pero con su nueva técnica y enfocándose principalmente en el sistema óseo de los pacientes. Existen también empresas como NuVasive que desarrollan implantes especializados en la columna vertebral, pero centrados en las técnicas tradicionales de fabricación aditiva.

Implantes desarrollados por la Universidad de Minnesota para la restauración de la médula ósea

¿Cómo se desarrollan los implantes óseos impresos en 3D?

Para la creación de los implantes óseos impresos en 3D, se inyecta a la estructura un chorro de plasma frío con los grupos reactivos sobre cada una de las capas. Los grupo de amino se unen en la superficie y consiguen que las células óseas encuentren un sustrato conveniente para su adhesión. La diferencia de esta técnica en comparación con otras, en que la impresión y el recubrimiento de los implantes se realiza en un mismo dispositivo.

El desarrollo del implante está hecho con un copolímero especial que se moldea en el hueso del paciente. No requiere ningún tratamiento químico, lo cual respeta la estabilidad del usuario. El diseño de cada uno de los implantes es personalizado y permite un ajuste perfecto de acuerdo a cada necesidad.

Técnica de fabricación de un implante

«Nuestro objetivo es que las células óseas crezcan en la estructura sintética lo más rápido posible y finalmente reemplazamos el implante que se descompone gradualmente por las propias enzimas del cuerpo», dijo el Dr. Jochen Borris, quien dirige el negocio de la Unidad Ciencias de la vida y Ecología en el Instituto Fraunhofer.

Tras la colocación de los implantes óseos impresos en 3D, los médicos pueden controlar la densidad del soporte impreso en 3D, y los rellenos de cada uno. Los rellenos son los que le dan mayor estabilidad a cada uno de los implantes. “Este desarrollo por parte de nuestros socios del proyecto de la Universidad de Maastricht hace posible variar individualmente la estabilidad dentro del implante. Al igual que los huesos naturales, los implantes ahora pueden tener áreas con diferentes fortalezas», dijo el Dr. Thomas Neubert, gerente del proyecto de la UE en Fraunhofer IST.

¿Cuál es el siguiente paso en el proyecto médico?

De acuerdo a lo que comenta el Instituto, el proyecto aún se encuentra en fase de desarrollo. El siguiente paso para ellos es modificar la técnica y madurar su aplicación, ya que aún se encuentra en fase de laboratorio. “La técnica innovadora ofrece un gran potencial para adaptar los implantes óseos de manera muy precisa a las necesidades individuales de los pacientes. Con nuestro método, podemos controlar bien la forma, la porosidad, la estabilidad mecánica y las características biomecánicas y variarlas dentro de los implantes. Esto significa que podemos producir áreas con diferentes fortalezas o porosidades, que también se pueden recubrir con varios grupos funcionales «, mencionó el Dr. Borris.

Los implantes serán de gran ayuda para personas con cáncer de huesos o para el tratamiento de fracturas graves

Los médicos detrás de este desarrollo mencionan que la técnica tiene un gran potencial para pacientes con cáncer o fracturas graves. La meta es que los médicos puedan desarrolla implantes óseos impresos en 3D para cada paciente que lo necesite. Basándose en el escaneo de imágenes, que permitirían el desarrollo personalizado de cada implante. De momento el proyecto se encuentra en las búsqueda de socios industriales que permitan la finalización del estudio. Lo cual nos da a entender que aún quedan algunos años antes de ver estos implantes en los hospitales.