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Impresión 3D y bioprinting para animales

27 de Mayo de 2016
En la prensa podemos encontrar referencias continuas de aplicaciones de “bioprinting” en los quirófanos. Sin embargo, ese término no está siempre bien empleado cuando hablamos de impresión 3D de material inerte sin células, aun cuando su finalidad sea la medicina.

Como se explicó en el primer post sobre bioprinting, esta técnica consiste en la creación de nuevos tejidos y órganos a partir de células vivas y material biocompatible. Es decir, deben depositarse ambas durante el proceso de impresión. Si sólo se imprimen los materiales y después se añaden las células, hablaremos de impresión 3D como herramienta para la generacción de scaffolds o  andamiajes, es decir, estructuras de soporte. Por tanto, siempre que se use hagan implantes de algún polímero,  cerámica o de metal sin células, como por ejemplo la caja torácica que diseñó e implantó en Salamanca,  hablaremos de impresión 3D aplicada a la medicina.

Las ventajas que esta herramienta ofrece respecto a las convencionales, son: personalización de los implantes (tamaño, forma, mecanismos…), de los materiales a emplear (pueden hacerse mezclas), su bajo coste,  fácil diseño y utilización, etc. Con esta herramienta podemos generar formas a partir de imágenes 3D obtenidas mediante radiografías, TACs, resonancias magnéticas, etc. Esto hace que los modelos sean fieles a la realidad y que no haya que usar complejas máquinas para tallarlos, ni construir moldes diferentes para cada paciente.

El uso de esta tecnología para mejorar la vida de los pacientes no queda limitada a los seres humanos. Dentro del reino animal hemos podido ver casos en los que la impresión 3D ha ayudado a que algunos animales vuelvan a poder caminar y correr o que otros vuelvan a tener “casa” y estén más protegidos.

Uno de los casos más conocidos es el de Derby, un perrito que nació con las patas delanteras deformadas y sin poder caminar. En esta ocasión fue la empresa estadounidense 3D system quien diseñó e imprimió unas prótesis que actuarían a modo de patas delanteras para este Husky. Otros caso similar es el del patito Buttercup, que también tenía una pata deforme. En este caso se le han ido diseñando diferentes prótesis durante su crecimiento. Al principio se le imprimió de un material flexible, permitiendo que actuara de manera parecida a la pata real, doblándose cuando apoyaba.

Mike Garey – Duck prothesis

Más adelante se le diseñaron nuevas prótesis, más robustas, que contaban con unos sencillos mecanismos que permitían la rotación de esta articulación. Incluso se le diseñaron algunas “patas de gala”, para ocasiones especiales como Navidad.

Las prótesis no siempre se emplean para sustituir una parte del cuerpo que falta o no funciona correctamente. A veces también se usan exoesqueletos u órtesis, que es como se denominan a las prótesis externas al cuerpo, para ayudar a realizar una tarea o reforzar una parte del cuerpo. En este caso, se buscaba proteger el caparazón de esta tortuga, para que no sufriera ningún dolor mientras jugaba con otras de mayor tamaño y peso que ella.

Turtle shell Designed for students at CTU

Siguiendo esa misma línea, la impresión 3D se ha empleado en diferentes proyectos destinados a generar   conchas para cangrejos hermitaños en peligro de extinción. Este peligro se debe a  la ausencia de conchas de moluscos en las que refugiarse, ya que los hermitaños, a diferencia de otros crustáceos, no generan su propia concha, si no que van introduciéndose en otras que se van encontrando vacías en el fondo marino. Sin esta protección, su blando cuerpo queda expuesto a cualquier depredador.

Uno de los primeros proyectos en conocerse fue  Shellter, promovido por Makerbot para ayudar a los paguroideos, que son una subespecie de cangrejos ermitaños. Para ello fabricaron con impresoras 3D conchas artificiales de distintos tamaños, para evitar la desaparición de estos cangrejos.

Hermit crab shell Project Shellter

Las impresoras 3D han llegado para quedarse en nuestros hogares y trabajos, como herramientas imprescindibles dentro de cualquier área, con potencial para hacer prototipos o piezas finales, con materia viva e inerte, para nosotros y para nuestros mejores amigos.

ACERCA DEL AUTOR

Nieves Cubo
Investigadora, artesana y estudiante sempiterna. Graduada en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática, por la UC3M en el 2013. Continuó sus estudios en esta institución, especializándose en el Máster de Ciencia e Ingeniería de Materiales. Después permaneció allí, como investigadora ayudante en el área de Ingeniería Tejidos del Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Aeroespacial, donde realizó su investigación sobre impresión de tejidos humanos dentro del marco de la Medicina Regenerativa y la Impresión 3D. Actualmente sigue trabajando en esta rama, mientras realiza su doctorado (PhD) en la Facultad de Farmacia de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y en el el Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (ICTP-CSIC)
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