Una impresora 3D ha comenzado a ser utilizada para crear huesos a partir de un material muy similar al tejido óseo, el cual según los investigadores serviría para reparar lesiones.
Los ingenieros dicen que la sustancia se puede añadir al hueso natural dañado y actuar como un andamio para hacer crecer nuevas célulasAsegura el equipo de desarrolladores de ese novedoso procedimiento que la sustancia se disuelve "sin efectos negativos evidentes".
Los investigadores estiman que los médicos tendrán la posibilidad de usar esta técnica para crear y reemplazar tejido óseo a la medida en unos pocos años.
La profesora Susmita Bose ayudó en realización del estudio en la Universidad de Washington y es además coautora de un informe para la publicación "Materiales Dentales".
"Se puede emplear este polvo de cerámica similar a los huesos como material de alimentación. Se puede hacer con él cualquier cosa que se dibuje en la computadora", dice.
"Es sobre todo adecuado para aplicaciones dentales y ortopédicas. Sin embargo, lo que estamos tratando de desarrollar es la degradación controlada de estos andamios para que los mismos se disuelvan en el cuerpo del tejido óseo dañado y crezcan sobre él".
Por capas
El equipo de la profesora Bose ha empleado cuatro años en el desarrollo de esta sustancia similar al tejido óseo.
Lograron dar con el material cuando descubrieron una manera de doblegar la fuerza del polvo de cerámica a base de fosfato de calcio mediante la adición de sílice y óxido de zinc.
Para crear las formas de lo que serán los andamios, reformaron a partir de sus requerimientos una impresora que originalmente había sido diseñada para hacer objetos tridimensionales de metal.
La impresora suelta un ácido, en vez de tinta, sobre una película de polvo con el cual reacciona para producir un objeto cerámico que calca la forma del hueso a reconstruir.
El hueso dañado es reproducido en su forma original mediante la impresión de capas sucesivas.
El proceso se repite capa por capa hasta que se completan, momento en que el andamio se seca, limpia y luego se hornea durante dos horas a 1250º C.
La superposición de estas múltiples capas la mitad de delgadas de un cabello humano es lo que permite reproducir la forma y la arquitectura interna del hueso con precisión.
Lograron dar con el material cuando descubrieron una manera de doblegar la fuerza del polvo de cerámica a base de fosfato de calcio mediante la adición de sílice y óxido de zinc.
Para crear las formas de lo que serán los andamios, reformaron a partir de sus requerimientos una impresora que originalmente había sido diseñada para hacer objetos tridimensionales de metal.
La impresora suelta un ácido, en vez de tinta, sobre una película de polvo con el cual reacciona para producir un objeto cerámico que calca la forma del hueso a reconstruir.
El hueso dañado es reproducido en su forma original mediante la impresión de capas sucesivas.
El proceso se repite capa por capa hasta que se completan, momento en que el andamio se seca, limpia y luego se hornea durante dos horas a 1250º C.
La superposición de estas múltiples capas la mitad de delgadas de un cabello humano es lo que permite reproducir la forma y la arquitectura interna del hueso con precisión.
Reparaciones
Pruebas realizadas sobre células de hueso fetal en el laboratorio determinaron que nuevas células óseas comenzaron a crecer sobre los andamios durante la primera semana después de haber sido adheridos al tejido.
El equipo dice que también han tenido resultados prometedores en ensayos con conejos vivos y ratas.
"Calculan que entre 10 a 20 años, los médicos y cirujanos serán capaces de utilizar estos andamios de hueso, junto con otros factores de crecimiento óseo, ya sea para cirugías de la mandíbula o para la fusión espinal", dice Bose.
Esta no es la primera vez que expertos ortopédicos investigan sobre el uso de las impresoras 3D.
A principios de este año, Mark Frame, un aprendiz de cirugía del hospital Monklands de Escocia describió una técnica para producir réplicas de huesos con el uso de la tecnología.
Frame sugirió el uso de un escáner TAC para producir imágenes de los huesos dañados.
Dijo que una impresora 3D podría ser alimentada con estos para crear un modelo que ayude a los médicos a planear una cirugía.
Indicó que el costo del proceso sería una décima parte del precio de las técnicas tradicionales.
El equipo dice que también han tenido resultados prometedores en ensayos con conejos vivos y ratas.
"Calculan que entre 10 a 20 años, los médicos y cirujanos serán capaces de utilizar estos andamios de hueso, junto con otros factores de crecimiento óseo, ya sea para cirugías de la mandíbula o para la fusión espinal", dice Bose.
Esta no es la primera vez que expertos ortopédicos investigan sobre el uso de las impresoras 3D.
A principios de este año, Mark Frame, un aprendiz de cirugía del hospital Monklands de Escocia describió una técnica para producir réplicas de huesos con el uso de la tecnología.
Frame sugirió el uso de un escáner TAC para producir imágenes de los huesos dañados.
Dijo que una impresora 3D podría ser alimentada con estos para crear un modelo que ayude a los médicos a planear una cirugía.
Indicó que el costo del proceso sería una décima parte del precio de las técnicas tradicionales.
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