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Bioprinting 3D

¿Qué es el bioprinting?
El bioprinting es un proceso que utiliza una impresora (bioprinter) para generar un tejido en un entorno de laboratorio.
La primera fase es identificar el diseño del tejido y de esa manera poder generar los bloques multicelulares que formarán parte de él. Este proceso se llama bio-ink. Con esos bloques multicelulares se podrá ir construyendo los tejidos que se quieran fabricar.
Estos tejidos se van construyendo capa a capa con la ayuda de otros componentes que ayudan a darle forma al tejido.
Los tejidos se van creando en tres dimensiones y hay que darle la forma del tejido original creando canales o espacios vacíos cuando se requiera. Tienen que imitar lo más posible al original. Hay que tener en cuenta que aunque las células sean las mismas dependiendo de la disposición se puede crear un tejido u otro.

Impresión de cartílago y otros tejidos

En la clínica Scripps en California, el doctor D’Lima está trabajando en una técnica de bioprinting para generar cartílago humano vivo. El cartílago forma parte de las articulaciones y cuando falta (porque se pierde o no se regenera) las articulaciones se inflaman y causan mucho dolor. Una solución es utilizar articulaciones artificiales pero además de ser un proceso doloroso muchas veces no es totalmente efectivo.

El proceso de generación de biocartílago puede ser una solución a una gran masa de personas que sufren dolor articular. El cartílago que se genere tiene que ser especial porque tiene que contener también células de hueso humano para que cuando se implante dentro de la articulación se deposite correctamente.

Como se decía, son muchas las personas que pueden ser beneficiarias de esta técnica debido a la obesidad y al crecimiento de las nuevas generaciones (las personas son más altas y sufren más las articulaciones). Actualmente existe un grupo muy grande de personas que demandan este tipo de técnicas y en un futuro habrá muchas más.

Impresión de huesos


Imagina que por la razón que sea pierdes parte de un hueso por un cancer (condrosarcoma) o por algún otro problema. La mejor solución es crear uno nuevo a partir de tus medidas biométricas. El doctor Craig Gerrand utilizando técnicas de impresión y escaneo en 3D ha realizado el primer transplante de este tipo. Esto puede permitir a pacientes que antes se quedaban inválidos a poder caminar aunque sea con ayuda de un bastón.

Primero se realiza un escaneo de la pelvis del paciente y se determina cuanta pelvis se va a restaurar. Una vez se tienen estos datos se envía a una empresa especializada que realiza una pieza especial con las medidas del paciente y con el material adecuado.

Este tipo de técnicas se van a ir extendiendo a lo largo del tipo y revolucionarán el mundo de la ortopedia y los implantes médicos.

Impresión de articulaciones

La impresión de una rodilla u otra articulación en 3D es ya una realidad. Personas que tienen problemas para caminar porque han tenido muchas roturas de menisco (o que ya no tienen menisco) y sufren dolores pueden tener una rodilla funcional nuevamente gracias a la tecnología 3D.

Una vez se genera la articulación en una impresora 3D, lo que hay que hacer es cortar los huesos de tal manera que se ajusten a la nueva articulación.

Este tipo de articulaciones las realiza la empresa Conformis la cual dice que estas articulaciones son más precisas y naturales comparadas con las que se venían reemplazando actualmente. De hecho con este tipo de implantes no hay que cortar tanto hueso como se cortaba anteriormente en este tipo de operaciones.

Ortopedia e impresión de implantes

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Actualmente la fabricación de implantes es un proceso costoso y que requiere tiempo. No obstante, con las técnicas 3D esto va a cambiar. Por ejemplo está desarrollando un sistema para una manufactura económica de prótesis faciales como narices, orejas, ojos, etc, las cuales pueden ser una solución para su reemplazo en caso de victimas de accidentes.

Por ejemplo, Fripp Design junto con la Universidad de Manchester está desarrollando un sistema que cree ojos sitéticos mucho más rápido y barato que si se realizase de forma artesanal.
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Realizando este proceso de forma manual habría que hacer la forma del ojo con cristal o un plástico acrílico especial para luego pintarlo a mano de tal manera que el ojo se corresponda con el otro ojo del paciente. Un proceso semi-artesanal que antes costaba 3600 euros, con este sistema puede llegar a costar 120.

La ventaja fundamental aparte del ahorro económico también es el tiempo que se ahorra en producirlos. En vez de 10 semanas que llevaría fabricar un ojo artesanal, Fripp es capaz de fabricar 150 ojos en una hora utilizando una impresora 3D más luego un proceso posterior de aproximadamente 5 por hora para refinar el iris que es la parte que consume más tiempo.

Este proceso utilizado en países como India donde muchos pacientes pierden los ojos y no puede acceder a prótesis debido a su alto coste puede tener gran aceptación.

Impresión de órganos

Este año, la empresa Organovo comunicó que ha creado un hígado que fue capaz de sobrevivir 40 días. Los siguientes pasos a dar serán el que estos nuevos órganos que se vayan creando sean capaces de ser transplantados a cuerpos humanos y funcionen correctamente dentro de ellos. El problema actualmente es que poder generar venas y vasos sanguíneos para que funcionen estos órganos es todavía imposible con las técnicas de impresión 3D existentes.

No obstante, estos nuevos órganos pueden servir para la experimentación de nuevos fármacos y tratamientos. De esa manera se pueden crear nuevos fármacos de una forma más rápida.

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