Una nueva tecnología que permite crear modelos en 3D gracias al sonido
La fabricación aditiva puede utilizarse en una amplia gama de campos y aplicaciones. Una de sus ramas, la bioimpresión 3D, es realmente interesante y prometedora en el campo médico. En este método, las estructuras celulares se producen a partir de una biotinta para crear producir piel, tejidos y órganos. Para avanzar en este ámbito, ha surgido un nuevo proyecto llevado a cabo por científicos del Instituto Max Planck de Investigación Médica y el Instituto de Ingeniería de Sistemas Moleculares y Materiales Avanzados de la Universidad de Heidelberg. El equipo de investigación ha creado una nueva tecnología para ensamblar materia en 3D gracias al sonido. Su concepto utiliza múltiples hologramas acústicos para modelar objetos tridimensionales.
Según un estudio de Research and Markets, el mercado de la bioimpresión 3D alcanzará un valor de $5,3 billones en 2030. Esta expansión se debería en parte al creciente número de enfermedades crónicas a nivel mundial que requieren de soluciones innovadoras. Si nos centramos en Alemania, lugar donde se ha llevado a cabo la investigación, más de 9.200 personas esperan cada año una donación de órganos. Sin embargo, en 2020 sólo se pudieron identificar 913 donantes de órganos en todo el país. En consecuencia, la demanda supera a la oferta, por lo que urge desarrollar nuevas aplicaciones. Ahora se podría dar un paso más en la bioimpresión gracias a la nueva tecnología que combina sonido e impresión 3D.
Créditos: Instituto Max Planck / Universidad de Heidelberg
Características de la tecnología 3D
El proyecto comenzó cuando los investigadores estudiaron por primera vez la generación de ultrasonidos mediante placas impresas en 3D. Se demostró cómo estos campos sonoros utilizados podían crear formas en 2D a partir de sustancias. El siguiente hito es ahora el último estudio. Para que el método sea posible por esta vía, el equipo desarrolló una tecnología en la que las ondas de sonido ejercen fuerza sobre la materia, moldeando así el objeto. Esto se lleva a cabo mediante ultrasonidos de alta frecuencia, que no pueden ser percibidos por el oído humano. Asimismo, las longitudes de las ondas generadas empujan por debajo de un milímetro, por lo que es una técnica ideal para manipular células biológicas. En esta nueva tecnología pueden utilizarse una amplia variedad de materiales, incluyendo células biológicas, vidrio e hidroperlas.
Kai Melde, postdoctorado en el grupo y primer autor del estudio, explicó: “La nueva tecnología permite ensamblar micropartículas en un objeto tridimensional usando ultrasonido con forma”. Su compañero Peer Fischer, catedrático de la Universidad de Heidelberg, añadió: “Esto puede ser muy útil para la bioimpresión. Las células utilizadas allí son particularmente sensibles al medio ambiente durante el proceso”. Para los investigadores, el estudio representa una importante aportación a la biomedicina. Con los ultrasonidos se puede trabajar en las células con cuidado y al mismo tiempo en profundidad, sin llegar a dañarlas, siendo un avance realmente prometedor en este campo. Puedes obtener más información sobre el estudio en este enlace.
Créditos: Instituto Max Planck / Universidad de Heidelberg
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