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Revolucionando la investigación farmacéutica con un estómago artificial creado mediante impresión 3D

Publicado el junio 12, 2024 por Carol S.

Hoy en día, el uso de tecnologías aditivas en los laboratorios de investigación es imprescindible. En el Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología de la UNAM, por ejemplo, han hecho uso de la impresión 3D para fabricar un estómago artificial que imita las funciones del estómago humano y es capaz de desintegrar alimentos. El equipo pretende que con este modelo puedan mejorar la investigación en la farmacéutica probando la asimilación de nuevos productos nutricionales o medicamentos con un equipo que ofrezca condiciones más fieles a las del órgano real.

Uno de los objetivos principales de este proyecto es desarrollar nuevos equipos para evaluar la absorción de medicamentos, pues los instrumentos que se usan actualmente son algo rudimentarios, por lo general consisten en tanques que se agitan. En cambio, este nuevo instrumento imita perfectamente los movimientos del estómago humano garantizando pruebas casi reales. Los líderes del proyecto, Gabriel Ascanio Gasca y Alberto Caballero Ruiz, realizaron un arduo trabajo para que la estructura del estómago artificial cumpliera con las exigencias químicas y mecánicas del órgano. Aprovechando la liberta de diseño y la capacidad de realizar estructuras complejas con la impresión 3D, se cumplieron los objetivos.

Uno de los retos en la creación de este modelo fue la imitación del fenómeno llamado peristalsis, que son las contracciones musculares que trasladan a los alimentos por las distintas etapas de la digestión. Para simular este proceso implementaron dos ondas, una de propulsión y otra de retropulsión que transporta el quimo de un lado a otro para que se degrade. La forma del modelo es igual a la de un estómago y en su interior tiene una cámara que es la que simula las contracciones del estómago. El trabajo de impresión se realizó en el Laboratorio Nacional de Manufactura Aditiva y Digital del instituto, un laboratorio de talla que cuenta con tecnologías como FDM, Polyjet, SLS, DLP, SLA y Digitalización 3D.

Este simulador se imprimió en 3D con resina y en el interior tiene un saco estomacal de silicona que replica las paredes gástricas. La tecnología para la manufactura del modelo ha sido material jetting, que como sabemos, permite imprimir en 3D con diferentes materiales y transparencias, que en este caso fueron muy convenientes para poder visualizar el proceso de degradación de alimentos así como los movimientos musculares del órgano artificial. Además, la capacidad de reproducir piezas tan precisas con esta tecnología en concreto, también les permitirá crear distintos prototipos en corto tiempo y avanzar en las próximas etapas de la investigación.

Por el momento el estómago artificial ha logrado digerir melón y salchicha y pronto se probarán suplementos alimenticios. Sin embargo, antes tienen que desarrollar el intestino delgado para imitar la separación de nutrientes. Los científicos ven un gran potencial en el nuevo equipo y han concluido en que ha disuelto mejor los alimentos que con los sistemas convencionales.

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