Investigadores de Canadá trabajan en el diseño en 3D de un innovador material que emula las características óseas humanas. Este material podría facilitar la creación de prótesis para reemplazar huesos dañados.
Un grupo de científicos de la Universidad de Waterloo, en Canadá, está desarrollando una tecnología que podría transformar radicalmente el tratamiento médico de ciertos pacientes. Su objetivo es encontrar una forma de que los cirujanos puedan sustituir huesos dañados con soluciones personalizadas para cada caso.
Para ello, están creando un material que reproduce el comportamiento del hueso humano y que puede ser fabricado con precisión mediante impresión 3D.
El líder del proyecto, el doctor Thomas Willett, del Departamento de Ingeniería de Diseño de Sistemas, se inspiró en su colaboración con cirujanos ortopédicos del Hospital Mount Sinai en Toronto.
“Observé que, aunque eficaces, las técnicas actuales eran muy complejas y exigían una gran destreza. Me pregunté si desde la ingeniería podríamos aportar una alternativa usando impresión 3D para crear injertos óseos”.
cuenta Willett.
Muchas cirugías requieren reparar o reemplazar huesos, lo que comúnmente se realiza con implantes metálicos o tejido donado que sirve de soporte para el crecimiento de nuevo hueso. Sin embargo, encontrar una coincidencia exacta entre el hueso donado y el paciente puede ser complicado.
Una solución con potencial
El desarrollo de un material compatible con injertos y apto para impresión 3D permitiría a los cirujanos replicar con precisión la forma del hueso a reemplazar. Esto simplificaría el procedimiento, lo haría más seguro y reduciría el riesgo de rechazo o infecciones. “La impresión 3D también ofrece la posibilidad de incorporar elementos estructurales que ayuden a fijar el injerto en su sitio”, explicó Willett, lo que podría evitar el uso de placas y tornillos metálicos.
Con el respaldo económico de los Institutos Canadienses de Investigación en Salud, Willett y la doctora Maud Gorbet, directora del programa de Ingeniería Biomédica, se propusieron convertir este innovador material en una solución real. El núcleo de su trabajo es un nuevo material nanocompuesto. Combina un triglicérido similar a la grasa con una partícula nanométrica llamada hidroxiapatita.
«Las partículas de hidroxiapatita desempeñan varias funciones. Proporcionan refuerzo mecánico, aumentando la rigidez y la resistencia del material. También crean una superficie favorable para que el material se integre con las células óseas. A medida que el cuerpo se repara, las propiedades únicas de este material permiten que el nuevo tejido óseo interactúe con el injerto y lo reemplace gradualmente«.
añade Willett.
Los investigadores están enfocados en optimizar su material para que sea funcional tanto dentro del cuerpo humano como en el proceso de impresión 3D. Elizabeth Diederichs, investigadora del equipo, explica que el desafío principal es equilibrar todas las propiedades necesarias.
Su trabajo se centra en lograr que el material sea lo suficientemente fuerte para soportar la presión corporal, pero que también se degrade gradualmente para permitir la regeneración ósea. Además, el equipo busca asegurar la compatibilidad con las impresoras 3D más precisas, lo que garantizaría injertos perfectamente adaptados a cada paciente.
Los injertos óseos creados mediante impresión 3D también podrían utilizarse en animales, lo que ayudaría a evitar amputaciones que deterioran su calidad de vida. Este detallado desarrollo podría revolucionar la cirugía reconstructiva y la reparación de huesos, al ofrecer mejoras significativas en los resultados para los pacientes.
FUENTE / IMÁGENES: Universidad de Waterloo.
IMÁGENES ADICIONALES: Pexels.