Ćrganos artificiales, implantes que son absorbidos y regenerados por el propio hueso, miniĆ³rganos para replicar enfermedades y probar tratamientos antes de experimentar en seres vivos... ¿Haremos realidad el sueƱo de la eterna juventud?
Sin duda, la salud es el Ć”rea donde mayor impacto ha tenido la evoluciĆ³n de la ciencia y la ingenierĆa de materiales.
Como mĆ©todo de producciĆ³n, la impresiĆ³n 3D supone una revoluciĆ³n a la hora de crear prĆ³tesis, personalizar tratamientos, bioimprimir o desarrollar modelos y herramientas quirĆŗrgicas.
Aleaciones de impresiĆ³n
En cuanto a materiales, los aceros inoxidables o el titanio forman parte del catĆ”logo de componentes protĆ©sicos desde hace dĆ©cadas, gracias a su biocompatibilidad y capacidad de producirse en formas complejas adaptadas a las necesidades de cada paciente. AdemĆ”s, ambas familias de materiales estĆ”n perfectamente "impresos", por lo que han entrado de lleno en la revoluciĆ³n de la fabricaciĆ³n aditiva.
AdemĆ”s, existen dos nuevas familias de aleaciones, menos conocidas pero que se abren paso en el mundo biomĆ©dico por sus particularidades: las aleaciones de nitinol y magnesio, ambas alineadas con las nuevas tecnologĆas de fabricaciĆ³n 3D.
Nitinol con memoria de forma
El nitinol es una aleaciĆ³n de nĆquel-titanio cuya principal singularidad es que posee "memoria de forma", ademĆ”s de la necesaria biocompatibilidad. Tener memoria de forma implica que, con el tiempo y debido a cambios de temperatura o estrĆ©s mecĆ”nico, pueda recuperar una forma inicial predeterminada y adaptarse al espacio o dimensiones.
CĆ³mo funciona el nitilol con memoria de forma. Thoisoi.
Gracias a la impresiĆ³n 3D ya se producen en el laboratorio con formas personalizadas segĆŗn el paciente. Estos implantes estĆ”n modificados superficialmente para permitir la proliferaciĆ³n celular y una perfecta biocompatibilidad.
Por tanto, una de las aplicaciones del nitinol son los stents que se fabrican segĆŗn el tamaƱo personalizado de la arteria del paciente. A medida que se enfrĆan, disminuyen de tamaƱo y, una vez en su posiciĆ³n, gracias a la temperatura de nuestro cuerpo, se expanden para ajustarse perfectamente.
El nitinol ya se utiliza en alambres dentales, tornillos ortopĆ©dicos y otros materiales quirĆŗrgicos. Y, como parte del proyecto HUMANeie, se estĆ” probando para producir implantes que abran la puerta a solucionar la enfermedad corneal, una de las principales causas de ceguera en todo el mundo.
Magnesio, exoesqueletos mƔs ligeros
Al magnesio y sus aleaciones, a pesar de su baja densidad y buen rendimiento mecĆ”nico, les ha resultado difĆcil reemplazar al aluminio en muchas aplicaciones estructurales, en parte debido a su costo y en parte a su dificultad de procesamiento. Estas dificultades se estĆ”n solucionando hoy y hay paĆses, como China, que ya estĆ”n empezando a implementar su uso de forma masiva.
En el Ć”mbito de la salud, en alianza con la impresiĆ³n 3D, su aplicaciĆ³n cobra importancia. Por un lado, gracias a su baja densidad (1,74 g/cm³ frente a los 2,70 g/cm³ del aluminio, aproximadamente un 35% menos), y por otro, a su excelente biocompatibilidad, unida a su capacidad de ser absorbido por nuestro organismo.
El potencial del magnesio en las llamadas aplicaciones de "micromovilidad" estĆ” impulsando su uso en China en pequeƱos vehĆculos elĆ©ctricos. En un futuro prĆ³ximo tambiĆ©n lo veremos en robots y exoesqueletos. En este caso, el uso de aleaciones de magnesio en lugar de aluminio puede reducir el peso hasta un 30%, con un rendimiento mecĆ”nico idĆ©ntico al del aluminio.
PrĆ³tesis asimiladas por el cuerpo
Pero la gran revoluciĆ³n serĆ” el uso del magnesio en las prĆ³tesis producidas mediante impresiĆ³n 4D. Una prĆ³tesis de magnesio que le permita colonizar el hueso, al mismo tiempo que se disuelve en nuestro cuerpo, harĆ” que al cabo de un tiempo todo el implante sea sustituido por nuestro propio hueso y no sea necesaria una nueva operaciĆ³n. SĆ³lo hay que hacer coincidir los tiempos de disoluciĆ³n con los tiempos de crecimiento Ć³seo, y la investigaciĆ³n va en esa direcciĆ³n. Las prĆ³tesis, ademĆ”s de ser completamente personalizadas, acabarĆan convirtiĆ©ndose en nuestro propio hueso.
Al igual que en El hombre bicentenario de Asimov, donde el robot se adaptĆ³ y sobreviviĆ³ durante aƱos gracias a la ciencia, ya empezamos a tener tecnologĆa "suficiente" para predecir que nos acercamos, poco a poco, al sueƱo (¿o pesadilla?) de la eterna juventud. ¿HabrĆ” algĆŗn dĆa seres humanos bicentenarios?
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