La impresora 3D se acerca a la sala de operaciones

Desde dispositivos personalizados para el paciente hasta implantes con vasos sanguíneos abarcan las innovaciones de la técnica, cuyas aplicaciones se estudian en diferentes centros de investigación en el mundo.

Azúcar, silicona y una impresora 3D. Esos fueron los implementos con los que un equipo de bioingenieros de la Universidad de Rice y cirujanos de la Universidad de Pensilvania lograron crear un implante con una red de vasos sanguíneos, un paso hacia adelante en el reemplazo de tejidos y órganos humanos.

El estudio aplicado al nuevo material demostró que la sangre fluyó normalmente a través de los constructos de prueba, que fueron conectados a vasos sanguíneos nativos, por lo que la investigación -publicada en la revista Tissue Engineering Part C: Methods- adquiere relevancia en la superación de uno de los grandes desafíos de la medicina regenerativa: la entrega de oxígeno y nutrientes a las células en un órgano artificial.

Jordan Miller, profesor asistente de bioingeniería en Rice y uno de los líderes del estudio, comentó que uno de las dificultades de generar órganos artificiales como hígado o riñones es mantener vivas a las células. “Nos preguntábamos si habría una forma de implantar un constructo hecho con impresión 3D, conectándolo con arterias para que la sangre fluyera inmediatamente. Con este estudio, estamos dando el primer paso hacia una analogía desde la cirugía de transplante hacia los constructos 3D que hacemos en el laboratorio”, añadió.

Los cirujanos que colaboraron desde Pennsilvania fueron liderados por Pavan Alturi, profesor asistente de cirugía en esa universidad. Ellos fueron los encargados de conectar la entrada y salida del órgano artificial a una arteria mayor de un modelo de animal pequeño. El equipo observó la sangre fluir a través del constructo y halló que soportó presiones fisiológicas.

La impresión 3D también ha probado su utilidad en la generación de dispositivos médicos. Ejemplo de ello lo dieron investigadores de Northeastern University, quienes crearon una tecnología que usa campos magnéticos para dar forma a materiales compuestos y generar productos específicos para diferentes pacientes. La investigación relacionada fue publicada en Nature Communications.

Una posible aplicación para dicha tecnología podrían ser los catéteres personalizados, especialmente para bebés prematuros. “Cada bebé tiene un tamaño diferente y problemas distintos”, dijo el profesor asistente del Departamento de Ingeniería Mecánica e Industrial, Randal Erb, quien lideró el proyecto. “Si se puede imprimir un catéter con una geomtería específica para el paciente, se puede evitar dañar las venas y entregas los contenidos de manera expedita”.

Joshua Martin, candidato doctoral que colaboró con el diseño, dijo que “nuestra investigación está abriendo una nueva frontera en la indagación de la ciencia de materiales. Por mucho tiempo, los investigadores han estado intentando diseñar mejores materiales, pero siempre ha existido una barrera entre teoría y experimento. Con esta tecnología, estamos rasguñando la superficie; teóricamente, podemos determinar que una arquitectura de las fibras lleva a mejores propiedades mecánicas y podemos producir esas arquitecturas complejas”.