Un nuevo proceso de ultrasonidos podría permitir la impresión 3D dentro del cuerpo
Desde Estados Unidos, concretamente desde la Universidad de Harvard y la Universidad Duke, nos presentan un avance sin precedentes en en campo de la medicina gracias a la impresión 3D. Como ya hemos visto previamente la impresión 3D ofrece un amplio abanico de posibilidades en las distintas materias, desde un diseño nunca antes visto para el interior de un coche o la impresión 3D de viviendas para hacerlas más asequibles reduciendo su precio, hasta un bacon vegano creado con una impresora 3D. Actualmente, en el campo de la medicina se ha logrado un avance en la impresión 3D dentro del cuerpo humano.
Existen múltiples técnicas de fabricación aditiva, como por ejemplo fotopolimerización o extrusión, así como un amplio abanico de materiales imprimibles en 3D, como compuestos de metales o cerámicas. El equipo integrado por Xiao Kuang de la Escuela Médica de la Universidad Harvard y Junjie Yao de la Universidad Duke, trabaja con una técnica de la que se ha oído hablar poco, la impresión volumétrica. Esta técnica que nació a raíz de la impresión 3D, permite crear objetos sin necesidad de imprimirlos capa por capa, por lo que en términos de rapidez y acabados podría considerarse la versión mejorada de su hermana la impresión 3D. Es por ello que han optado por la impresión volumétrica para investigar la impresión 3D dentro del cuerpo.
Esta novedosa técnica requiere una penetración profunda de la luz, componente necesario para desencadenar la fotopolimerización de la tinta. Algo particular de este tipo de impresión son las tintas utilizadas dado que son ópticamente transparentes. También hay que tener en cuenta que las variedades de estas tintas están limitadas. Dada su gran cantidad de aditivos, la necesidad de la penetración de la luz y el bloqueo de esta por las partes impresas ya solidificadas, hace difícil el desarrollo de materiales (tintas) para el uso de esta técnica.
Xiao Kuang y Junjue Yao han llevado la impresión volumétrica aún más lejos haciendo uso de ondas ultrasónicas en vez de ondas luminosas para poder penetrar mejor en materiales y tejidos. De esta manera son capaces de imprimir donde antes se creía impensable mediante esta técnica. Kuang y Yao desarrollaron una tinta que reacciona a las ondas sónicas denominada «sonotinta». Se trata de un gel que actúa como absorbedor acústico y que cuenta con una serie de características muy particulares que permiten imprimirlo sin dificultades mediante la impresión volumétrica mediante ondas ultrasónicas.
Los dos investigadores de Harvard y Duke consiguieron así testar su gel. Cabe mencionar que aún se encuentra en fase de desarrollo, pero los resultados de las pruebas son muy prometedores dado que han sido capaces de imprimir nanocompuestos de una muy alta resolución con gran rapidez. Pero eso no es todo, la impresión se llevó a cabo a varios centímetros de profundidad a través de tejidos, lo que implica un escenario opaco. Por ahora, el equipo de investigación ha logrado imprimir en 3D dentro de un cuerpo un hueso artificial y un cierre del apéndice auricular izquierdo con éxito. Esto es solo el comienzo, pero, ¿quién sabe cómo avanzará esta tecnología durante los próximos años?
Recreación de un hueso artificial siendo impreso mientras el proceso es regulado por ondas ultrasónicas
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*Créditos de todas las fotos: Duke University-Harvard Medical School
Buenas noches, mi nombre también es Javier y soy un investigador autodidacta que desde hace tiempo viene explorando la posibilidad de integrar diferentes materias, aparentemente inconexas, pero que pueden encontrar una interacción simbiótica, si hayamos un punto de choesión. Me ha resultado fascinante, el artículo y voy a recavar mas información, acerca de lo expuesto, en lo relativo al campo de la bioimpresión. Mi línea de estudio parte de la idea de tomar como materia prima, aerogeles derivados del grafeno y el carbono, cuya base molecular, en combinación con un patrón estructural, a partir del esquema del propio adn de un individuo. Y tomando como diseño de impresión el resultado de la recreación por inteligencia artificial, a partir de una tomografía computerizada. Con el fin de reproducir al detalle,las diferentes estructuras que componen la masa de un elemento orgánico en sus adecuadas densidades. Dando como resultado, prótesis de última generación, que gracias a las propiedades inherentes a dichos materiales, no deberían presentar dificultades, a la hora de integrar los avances en el área de estudio de la Interfaz Cerebro Máquina. Gracias a la cual, se ha logrado simular la sensación táctil, en miembros biónicos de pacientes con amputación.