7 partes del cuerpo que ahora se pueden imprimir en 3D.

Autor:  Alan Steve_Cortés  hace 8 meses 
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Tecnología
Biotecnología
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Bienvenido a la era de la bioingeniería aplicada a la medicina; estos son los órganos que ahora se pueden imprimir en 3D.

Hace apenas unos años, la idea de "imprimir" una parte del cuerpo parecía algo de ciencia ficción. Ahora se está convirtiendo en una realidad, y no solo en los laboratorios de investigación de alta tecnología. Se están haciendo algunas creaciones sorprendentes utilizando impresoras 3D estándar disponibles. Estas son solo algunas de las partes del cuerpo que los investigadores están actualmente imprimiendo en 3D.

Ojo bionico

Investigadores de la Universidad de Minnesota, Minneapolis, MN, han impreso en 3D un prototipo de ojo biónico. El dispositivo es una serie de fotodetectores semiconductores, hechos de polímeros, impresos en un hemisferio de vidrio. Su investigación fue publicada recientemente en Advanced Materials.

"Los ojos biónicos generalmente se consideran ciencia ficción, pero ahora estamos más cerca que nunca de usar una impresora 3D multimaterial", dijo el coautor del estudio Michael C. McAlpine, profesor del departamento de Ingeniería Mecánica en la Universidad de Minnesota.

El siguiente paso, dijo, es aumentar el prototipo con fotodetectores más eficientes. Él y su equipo también están buscando una forma de imprimir en un material semiesférico blando que se pueda implantar en un ojo real.

En una investigación relacionada con el globo ocular, investigadores en el Reino Unido han usado células madre para imprimir en 3D córneas humanas.

(Foto: Grupo McAlpine, Universidad de Minnesota)

Diente antibacteriano

Investigadores en Groningen, Países Bajos, han desarrollado no solo un diente impreso en 3D sino también uno que mata las bacterias. El material del diente está hecho de resinas de dientes artificiales convencionales combinadas con iones de amonio cargados positivamente. Cuando este material se encuentra con las membranas de bacterias cargadas negativamente, mata a los microbios.

"El truco era hacer que la mezcla fuera correcta para permitir la impresión 3D y minimizar cualquier fuga de antimicrobianos. No queremos que entren en la boca y, por lo tanto, en los intestinos, donde podrían matar a la microbiota intestinal", explicó el científico Andreas Herrmann, profesor del Instituto de Materiales Avanzados en la Universidad de Groningen. Él y sus coautores publicaron su investigación en Advanced Functional Materials.

El Dr. Hermann y sus colegas probaron tanto el polímero dental como las resinas dentales artificiales convencionales en una solución de saliva que contiene Streptococcus mutans, la bacteria en la boca que contribuye a la caries dental. Los investigadores encontraron que el 99% de las bacterias en el polímero antibacteriano fueron eliminadas, mientras que solo el 1% murió sobre el material convencional.

(Foto: Andreas Herrmann, PhD, Universidad de Groningen)

Corazón

Los científicos en Suiza han impreso en 3D un corazón de silicona que funciona y bombea sangre como un corazón humano real. Pero hay un problema: solo dura unos 3000 latidos.

“El objetivo es desarrollar un corazón artificial que sea aproximadamente del mismo tamaño que el del paciente y que imite al corazón humano lo más cerca posible en forma y función", dijo su desarrollador Nicholas Cohrs, estudiante de doctorado.

Cuando los investigadores evaluaron el rendimiento del corazón impreso en 3D, llegaron a la conclusión de que funciona y se mueve como un corazón humano, pero dura solo de 30 a 45 minutos antes de agotarse. Publicaron sus resultados en Artificial Organs.

"Esto fue simplemente una prueba de viabilidad", dijo Cohrs. "Nuestro objetivo no era presentar un corazón listo para la implantación, sino pensar en una nueva dirección para el desarrollo de los corazones artificiales".

(Foto: El corazón realizado porZurich)

Piel

Investigadores en Canadá han desarrollado una impresora 3D que crea “hojas” estrechas de tejido de la piel para cubrir y curar heridas profundas. Es el primer dispositivo que produce tejido in situ y podría revolucionar la atención de quemaduras, según los investigadores, que publicaron sus hallazgos en Lab on a Chip.

"Nuestra impresora de piel promete adaptarse a tejidos en los pacientes y a características específicas de las heridas", dijo la estudiante de doctorado Navid Hakimi, quien dirigió la investigación.

Con un peso de menos de 1 kg, la bioimpresora de mano produce tiras hechas de colágeno y fibrina. El proceso lleva 2 minutos o menos.

Los investigadores planean ampliar el tamaño de las tiras impresas para cubrir áreas de heridas más grandes y anticipan realizar más estudios in vivo con el objetivo final de realizar ensayos clínicos en humanos.

Resultado de la imagen para impresora de piel de mano

(Foto: Bioimpresora)

Oreja biónica

Los científicos de la Universidad de Princeton, Nueva Jersey, imprimieron en 3D un "oído biónico" que combina una antena pequeña con cartílago. Los investigadores informaron en Nano Letters que el oído puede "escuchar" las frecuencias de radio más allá del rango de la capacidad humana normal .

Usando una impresora 3D, los científicos combinaron una matriz de células bovinas en hidrogel con nanopartículas de plata, las cuales formaban la antena. Las células más tarde se convirtieron en cartílago. Las señales eléctricas producidas por el oído podrían conectarse a las terminaciones nerviosas de un paciente, similar a un implante coclear.

Según los investigadores, esta es la primera vez que se utiliza efectivamente la impresión 3D para entrelazar tejido con electrónica.

En principio, el oído biónico podría usarse para restaurar o mejorar la audición humana. Sin embargo, los científicos advirtieron que aún deben realizarse más trabajos y pruebas antes de que la tecnología se pueda utilizar en los pacientes.

(Foto: Frank Wojciechowski)

Hueso elástico

¿De qué sirve un hueso blando y elástico? Si su paciente es un niño en crecimiento que necesita un implante o una reparación ósea, entonces un hueso elástico podría ser muy bueno.

Un grupo de bioingenieros tienen huesos hiperelásticos artificiales impresos en 3D que inducen rápidamente la regeneración y el crecimiento óseo. El material óseo está compuesto principalmente de hidroxiapatita, un mineral óseo humano, junto con un pequeño porcentaje de un polímero biodegradable y biocompatible. La alta concentración de hidroxiapatita y la estructura similar a un andamio del hueso fomenta la rápida regeneración ósea en el cuerpo. Si bien los materiales de hidroxiapatita son frágiles por sí solos, el material óseo impreso en 3D es flexible gracias al polímero.

Hasta ahora, los huesos hiperelásticos se han implantado con éxito en modelos animales, como informaron los investigadores en Science Translational Medicine.

(Foto: Hueso hiperelástico; Fundación Nacional de Ciencias)

Ovario

Un equipo de científicos ha creado ovarios funcionales impresos en 3D, los cuales se implantaron en ratones estériles. Los investigadores documentaron sus hallazgos en un estudio publicado en Nature Communications .

Los ovarios impresos en 3D estaban hechos de gelatina, un hidrogel biológico derivado del colágeno, que abunda en los ovarios humanos y de ratón. Además, como descubrieron los investigadores, el diseño dentro del ovario fue de vital importancia.

El objetivo de los científicos para desarrollar estos ovarios fue ayudar a restablecer la fertilidad y la producción de hormonas en las personas que han tenido cáncer y que pueden experimentar una función ovárica disminuida.

Crear estructuras de órganos que funcionen y restauren la salud de los órganos reproductivos "es el santo grial de la bioingeniería para la medicina regenerativa", dijo un investigador.

(Foto: Laronda MM, et al; CC BY 4.0)

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