CIENCIA

La salud en clave 3D

Tres estudiantes mexicanos diseñaron un material sintético capaz de regenerar huesos dentro de estructuras generadas mediante una impresora 3D, a partir de un modelo matemático que representa cómo las células actúan para generar tejido óseo.

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Foto: Pixabay

"Consiste en generar estructuras conocidas como andamios; son casas para las células que sirven como soporte para que puedan construir hueso dentro de las mismas", señaló Irving Fernández Cervantes, uno de los miembros del equipo.

Una impresora 3D se encarga de dar forma a estas estructuras, que mediante una cirugía se implantan en la parte del hueso dañado y en 28 días se ha comprobado que el material es reabsorbido por el cuerpo y el hueso queda regenerado.

"La genialidad es que este material está diseñado a partir de un modelo matemático que representa cómo se regenera el hueso", dijo Fernández, del Centro de Investigación Científica de Yucatán. Ello permite realizar los procesos de generación de material en masa y reduciendo los costos hasta en 60%.

El material sintético utilizado ya ha sido probado en roedores con éxito, demostrando ser compatible con el tejido vivo. El alcance de este proyecto vendría a revolucionar el modo en que actualmente se tratan las fracturas, indicó Brenda Lizbeth Arroyo Reyes, egresada de la Licenciatura en Biología de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla y miembro del equipo de trabajo.

De acuerdo con Arroyo, este método podrá ser usado "si hay algún tipo de fractura, ya sea de tercer grado, donde el hueso se ve comprometido, en lugar de ser sustituido por algún tipo de metal que a los dos años ya no sirve o ya se oxidó".

"Este material ayudaría a reconstruir ese hueso y en lugar de tener un implante tendrías tu propio hueso", ahondó. El proyecto, titulado "Procesamiento de biomateriales compositos con morfología de tejido óseo por medio de impresión 3D" ha sido reconocido por la Academia de Ingeniería de México y la Fundación UNAM A.C. con el Premio Javier Barros Sierra 2017.

Este galardón tiene el objetivo de apoyar a estudiantes mexicanos de instituciones educativas de nivel superior del país para que pongan en marcha propuestas de solución a asuntos relevantes de la realidad mexicana.

La tercera integrante del equipo ganador fue Patricia Victoria Pérez Luna, de la carrera de Ingeniería de Materiales de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla.

Después de tres años de trabajo ahora los estudiantes buscan la certificación del material por parte de la Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios (Cofepris) para seguir su investigación con animales de talla más grande hasta finalmente poder aplicarlo en humanos.

Novedad.

Aunque es una práctica adoptada hace varios años, ver salir de una impresora una prótesis o un dispositivo médico sigue generando asombro en quienes lo presencian por primera vez. Ahora imagine que en tan solo unos años se masifique la impresión de órganos o huesos a partir de manufactura aditiva o, el nombre con el que se ha popularizado, impresión 3D.

La capacidad de imprimir figuras volumétricas adaptadas a lo requerido por la persona es ideal para las necesidades del sector salud. Un referente de ello son las órtesis (aparatos externos para insertar en los zapatos y corregir formas de caminar) y prótesis personalizadas de la Fundación Give Me Five.

Desde 2009, estos productos a la medida han sido donados a más de 60 beneficiarios. El director de Give Me Five, Christian Silva, afirma que estas ayudas técnicas para personas con algún tipo de discapacidad son posibles gracias a los conocimientos en impresión 3D de la Corporación Fabrilab.

Otra aplicación es la desarrollada recientemente por el odontólogo Christian Salazar. Tras escanear los dientes, procesa la información y digitaliza impresiones. Posteriormente crea coronas o puentes con el apoyo de una impresora 3D asistida por un robot.

De acuerdo con Antonio Cruz, director del programa de Ingeniería Biomédica de la Universidad del Rosario y la Escuela de Ingeniería Julio Garavito (Colombia) la fase "más fascinante" será en los próximos años, con la llegada de la bioimpresión. "Está aún en fase de experimentación; su objetivo es la impresión de órganos utilizando como tinta las células humanas, específicamente células madre".

Se trataría de replicar partes humanas, como las manos, a partir de materiales biológicos y sintéticos a fin de brindar un mayor rango de posibilidades de retroalimentación de las prótesis junto con el sistema nervioso del paciente y así mejorar mucho más la calidad de vida de las personas que han perdido una parte de su cuerpo.

Para darle un impulso a esta tendencia, los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos (NIH, por sus siglas en ingles) crearon el sitio web 3dprint.nih.gov, en el cual se encuentra disponible material educativo gratuito sobre la impresión y la bioimpresión 3D. 

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