Aunque parezca sacado de una película de ciencia ficción ya hay en el mundo personas que portan en su cuerpo estructuras esculpidas en impresoras 3D, a su medida, en plástico y polímeros para reemplazar huesos dañados o rotos.
El siglo XXI fue testigo del desarrollo de la impresión en 3D especialmente en los campos de la arquitectura, la industria manufacturera, la ingeniería y ahora en la medicina pues se han impreso desde ojos hasta cráneos, pasando por narices, orejas, huesos y más. Esta tecnología ya está revolucionando la medicina a nivel mundial.
Cráneos
En el Centro Médico Universitario Utrecht (en Holanda) remplazaron exitosamente gran parte de un cráneo por uno de plástico impreso en 3D. La cirugía de trasplante de cráneo por uno de 3D ya había sido realizada antes pero de fragmentos pequeños, en este caso estamos hablando que trasplantaron la bóveda craneana, desde la frente hasta la nuca y "de una oreja a la otra".
Una holandesa de 22 años, que sufría de una rara enfermedad que ocasionaba que el hueso de su cráneo se engrosara anormalmente (de 1,5 a 5 centímetros), estrenó un implante completo de cráneo diseñado con una impresora 3D a partir de modelos logrados con resonancias magnéticas de su cabeza y elaborado con un plástico biocompatible.
Así pudo ponerles punto final a los dolores de cabeza y al peligro que corría por la presión que sobre el cerebro ejercía su cráneo.
Ojos
La impresión por lotes de hasta 150 prótesis oculares por hora se convirtió en realidad, de acuerdo con la empresa establecida en el Reino Unido, Fripp Design and Research. La técnica de producción en masa o por lotes promete acelerar la fabricación de prótesis oculares y bajar el costo. Al imprimir cada ojo con una ligera variación de color se busca producir mejores resultados estéticos, publica el portal cnnespanol.cnn.com
El objetivo es asegurar ojos más accesibles para el mundo en vías de desarrollo, con países como India que, según informes, tiene interés en los productos. La compañía, en colaboración con la Universidad Metropolitana de Manchester del Reino Unido, espera implementar el uso de sus prótesis oculares dentro del próximo año.
Narices y orejas
Fripp Design también colaboró con la Universidad de Sheffield, en el Reino Unido, para producir prótesis faciales como orejas y narices, señala el portal CNN.
Las exploraciones faciales 3D de los pacientes son utilizadas para imprimir prótesis usando pigmentos, fécula de almidón y silicón para reproducir partes faciales que se ajustan estrechamente a la nariz u oreja original del paciente.
El beneficio real aquí es que una vez las partes comienzan a deteriorarse, pueden volver a ordenarse a una fracción del costo, puesto que la tecnología y el diseño ya estarán en el sitio. La manera más simple de explorar la cara de un paciente, en lugar de moldes de cara más invasivos necesarios para prótesis tradicionales, hace que el proceso sea más cómodo.
Un equipo de la Universidad de Cornell, en Estados Unidos, lo está haciendo de forma diferente. Está imprimiendo moldes en 3D de la oreja de un paciente, utilizando gel de tinta que contiene células vivas. Los productos impresos son inyectados con células de cartílago bovino y colágeno de rata e incubados hasta que están listos tres meses después. Los trasplantes humanos podrían ser posibles dentro de tres años, dicen los investigadores.
Piel sintética
James Yoo de la Escuela de Medicina de Wake Forest en los Estados Unidos está desarrollando una impresora que imprimirá piel directamente sobre las heridas de las víctimas por quemaduras.
La "tinta" que está utilizando es de enzimas y colágeno, la cual una vez impresa se recubre con células de tejido y células de piel que se combinan para formar el injerto de piel. El equipo tiene planificado desarrollar impresoras portátiles para imprimir piel directamente sobre las heridas en entornos remotos y devastados por la guerra.
El injerto de piel sintética necesita coincidir con la coloración del paciente, lo más preciso que sea posible para que éste parezca natural. La doctora Sophie Wuerger y su equipo de la Universidad de Liverpool en el Reino Unido están trabajando en el uso de cámaras 3D, procesando imágenes y haciendo moldes de piel para asegurar el tono y la textura de la piel impresa para que coincida con la piel real.
Miembros
Los termoplásticos dieron paso al desarrollo de versiones impresas de manos, hombros e incluso dedos individuales. Richard Van As es uno de los que producen prótesis de manos y dedos asequibles con su empresa Robohand, con sede en Sudáfrica. El equipo está creando dedos funcionales para ser usados en manos amputadas al combinar la impresión del termoplástico poliláctico con aluminio y dedos de acero inoxidable para crear un dedo mecánico funcional.
Robohand colaboró con el empresario de Estados Unidos, Mike Ebeling, en un proyecto que proporciona brazos impresos asequibles a personas amputadas por la guerra en Sudán. La colaboración es conocida como "Proyecto Daniel", llamada así después que el niño de 14 años Daniel Omar perdiera ambas manos y parte de sus brazos luego de que una bomba fuera lanzada cerca de la casa de su familia, en las montañas de Nuba, Sudán. El equipo está haciendo que sea posible para Robohand alcanzar a las masas con costos de tan sólo 100 dólares por una mano básica.
Huesos
El británico Stephen Power, de 29 años, recuperó su cara, desfigurada tras un accidente en moto en el 2012, gracias a una impresora 3D. Médicos del Hospital Morriston (Reino Unido) imprimieron implantes de hueso con la simetría adecuada para reconstruirla. Esta técnica, que hasta ahora muestra resultados exitosos, está evolucionando, y su siguiente meta es la elaboración de huesos y órganos a partir de tejidos para ser implantados.
ÓRGANOS, TEJIDOS Y CÉLULAS
Miniórganos. La impresión de células de hígado es algo que ya se está llevando a cabo e investigando para la experimentación con fármacos. El cirujano Anthony Atala mostró en una charla TED de 2011, un experimento en el cual se imprimía un prototipo de riñón humano, capaz de producir una sustancia semejante a la orina. El Instituto Wake Forest trabaja de hecho específicamente en la medicina regenerativa, con diferentes tipos de tejidos: vejiga, cartílago, tráquea, corazón, etc.
La compañía Organovo, situada en San Diego ya intenta crear estos órganos en versión miniatura, con un espesor de sólo medio milímetro y 4 milímetros de anchura. Dado que la funcionalidad de las células hepáticas depende de su disposición, este experimento es importante para, en el futuro, crear estructuras de tamaños similares al hígado humano, incluidas las redes de vasos necesarias para nutrirlas.
Tejido nervioso. Un grupo de científicos de la Universidad de Oxford utilizó una impresora 3D para crear un tejido sintético que podría tener una gran variedad de aplicaciones médicas, incluyendo la capacidad de transmitir señales eléctricas de larga distancia como el tejido nervioso de nuestros cuerpos.
Células madre. En febrero de este año, Investigadores de la Universidad de Heriot-Watt de Edimburgo anunciaron el uso de células madre embrionarias humanas por vez primera en una impresión 3D. Comprobaron que mantenían sus características de pluripotencia (de transformarse en cualquier tipo celular).
Tráquea. Un niño fue intervenido para aplicarle un segmento de tráquea artificial construido con una impresora 3D para curarle la insuficiencia respiratoria que sufría. La pieza se elaboró con un material biológico que el cuerpo absorbe en tres años (policaprolactona).
Tejido hepático. Organovo fue la primera empresa en comercializar una bioimpresora 3D capaz de reproducir tejidos humanos.
La Organovo NovoGen Bioprinting se ha usado para generar tejido hepático con distintos tipos celulares (hepatocitos, células estrelladas y endoteliales). Su utilidad primordial, de momento, consiste en ensayar sobre estos minihígados cómo responden a la administración de medicamentos, a patógenos o enfermedades.
Extirpan un tumor casi inoperable gracias a una maqueta en 3D
El Hospital Sant Joan de Déu de Esplugues de Llobregat, en Barcelona, consiguió completar con éxito la extirpación de un tumor prácticamente inoperable con la ayuda de una impresión en 3D. Gracias a la tecnología de la Fundación CIM de la Universidad Politécnica de Cataluña, se diseñó una reproducción exacta del tumor para que los cirujanos pudieran practicar y conocer mejor la ubicación antes de trabajar para eliminarlo.
El paciente fue Marc que sólo tiene cinco años y que tenía el tumor ubicado en la barriga. Desde hace cuatro años sufría un neuroblastoma, un cáncer muy habitual en niños. Aunque habitualmente estos tumores se pueden extirpar, hay algunas afectaciones en las que la intervención es arriesgada. En su caso estaba rodeado de vasos sanguíneos y arterias y con la intervención podía afectarse el funcionamiento de hígado, riñones o las tripas.
Tras dos intentos de intervención fracasados, los médicos vieron en el 3D una perfecta oportunidad para planificar mejor la intervención. A partir de un TAC y una resonancia se consiguió imprimir un modelo igual del tumor, con dos materiales distintos: con plástico duro se diseñó los vasos sanguíneos, riñones y columna vertebral, la parte "intocable" y con un resina blanda se hizo el tumor extirpable.
Durante diez días el equipo de cirujanos pudo practicar y conocer al milímetro el tumor y tras ese entreno realizaron una doble intervención a Marc para retirarle el cáncer. "La impresión nos ha permitido poder "jugar" con el tumor, si se puede decir así, y verlo bien", señaló Lucas Krauel, el cirujano que lideró la intervención. Para él, este avance "sólo es un primer paso de una tecnología que puede tener muchas aplicaciones futuras y que puede llegar a ser más real"
Hasta ahora la tecnología 3D ya ayuda a la medicina con prototipos en cirugía maxilofacial, pero la novedad de este caso es que la impresora ha conseguido un modelo blando, no rígido. Desde Sant Joan de Déu explican que en los últimos diez años vieron unos 35 casos como el de Marc.
No hay comentarios:
Publicar un comentario