La impresión de células para piel, cartílagos y hasta huesos ya es una realidad en el mundo. Se espera un salto gigantesco para los siguientes años cuando se puedan producir órganos complejos como un corazón, riñón, pulmones y otros a partir del cultivo de células.
El 2001 salió la primera impresión 3D y a partir de ese año comenzó una carrera para descubrir las áreas de aplicación y la medicina vio un potencial enorme. Cuando se pensó que se podía imprimir estructuras corporales o biológicas el panorama se tornó más complejo. ¿Dónde se puede conseguir materia prima y que sea funcional?
El primer experimento fue hacer impresiones 3D de estructuras orgánicas en otros materiales como polímeros que sean biológicamente compatibles. El siguiente paso fue obtener materiales biológicos que cumplan una función, tengan un metabolismo y sean trasplantados a organismo viviente como el cuerpo humano.
Entre el 2011 y 2014 los institutos de investigación norteamericanos, australianos, españoles, la Escuela Europea, comenzaron a trabajar con el material disponible. “Ahora debemos ir a un plano minúsculo, ingresar al nivel molecular y hacer que estas células que van a formar un tejido tengan una función”, afirmó Aizar Ríos, docente de la Universidad Franz Tamayo (Unifranz).
El área favorecida fue la medicina regenerativa y lo primero que se logró imprimir fueron células de las capas superficiales de la piel porque son planas y no son complejas. Se hicieron cultivos y con ellos se avanzó en la bioimpresión de segmentos de piel para injerto en pacientes quemados.
Para reproducir una gran cantidad de células se necesita la ayuda de la nanotecnología, la Inteligencia Artificial (IA) y la robótica. “Actualmente se hace la bioimpresión de células cutáneas y cartilaginosas. Esto supuso un desafío importante porque a futuro ya no se va a necesitar prótesis de caderas, rodilla por desgaste articular. Simplemente se reemplazará la masa cartilaginosa degenerada” puntualizó.
Un segundo nivel de complejidad lo presenta la bioimpresión de vasos sanguíneos porque cuentan con una matriz que funciona como un pegamento entre las células. En el tercer nivel se encuentran la reproducción de órganos y en este punto se desarrolla la actual investigación. El reto radica en que cada uno de ellos tiene cumplir una función específica.
“Ahora, el desafío para las universidades es avanzar. Ahora llevamos biología molecular, genética médica y se está visualizando implementar ingeniería biomédica para que en el futuro podamos formar un laboratorio grande”, afirmó el docente.
Ahí la importancia de vincular a la academia con Los FabLabs o laboratorios de fabricación digital hoy tienen esa posibilidad, fabricar moldes dentales y huesos con impresoras 3D. Grecia Bello, coordinadora del FabLab Santa Cruz, asegura que este tipo de plástico con el que se fabrican estas piezas sólo se puede comprar bajo licencia médica.
“Lo que vamos a desarrollar es una impresora biocompatible para prótesis de cráneo. Esto se puede aplicar a personas que sufran accidentes y esta parte del cuerpo se llegue a fragmentar de tal forma que no se pueda realizar una reconstrucción”, declaró.
En el área de Tecnología de Impresión 3D se puede tener diferentes materiales de impresión. Por ejemplo, en impresión convencional, que se maneja por el momento en el FabLab, se cuenta con PLA o la ABS y una amplia variedad de insumos. Estos son plásticos normales o aleaciones con fibra de carbono.
Para la aplicación de impresiones biocompatibles se deben ocupar resinas o plásticos que sean, como su nombre lo expresa, compatibles con el cuerpo humano. El FabLab Santa Cruz tiene previsto lanzar este semestre la investigación para hacer modelos 3D que permitan la reconstrucción de cráneos en base a tomografías. La primera etapa consiste en obtener la imagen, identificar la pieza o hueso faltante; la segunda etapa es la construcción de esta impresora biocompatible que ocupa un mecanismo similar a las convencionales.
Actualmente se pueden hacer impresiones con resina gastable; esta permite hacer moldes para los dientes de la boca. La imagen se obtiene a través de un escáner que hace un barrido por todos los dientes para obtener un modelo 3D. Con este artículo se puede imprimir una réplica íntegra de la boca.