"La impresión tridimensional tiene un potencial significativo para la ingeniería de tejidos. También conocida como impresión 3D
las aplicaciones de esta técnica en el campo de la medicina
regenerativa y la ingeniería de tejidos son prometedoras para lograr un
amplio rango de acciones, como reparar o reemplazar parcial o totalmente
tejidos (por ejemplo hueso, cartílago, válvula cardiaca, vejiga,
etcétera).
Aarón Misael Ortiz de la O, estudiante del Posgrado en Diseño Industrial de la UNAM,
logró el diseño de un andamio, estructura porosa idónea para reproducir
el tejido celular de huesos con materiales biodegradables. También ha
configurado la impresora 3D Biomaker con los componentes adecuados para obtener impresiones en un medio estéril, es decir, libre de virus y agentes patógenos.
El joven innovador altamente capacitado en la impresión 3D explica a Vértigo
la razón por la cual busca sustituir los injertos metálicos o
cerámicos, que “aunque no son tan tóxicos sí producen malformaciones en
los huesos y evitan la sanación de manera adecuada ya que nunca son
estáticos y se mueven de acuerdo con las cargas que soportan”.
Por el contrario, el universitario utiliza
“materiales con propiedades mecánicas similares a las del hueso y además
se trata de un injerto temporal ya que donde falta un pedazo de hueso
se injerta un andamio con células troncales y estas se van diferenciando
de las células nativas del hueso. Cuando el material se degrada también
se da la regeneración del hueso”.
Ortiz de la O detalla cómo a partir de una tomografía digital de los huesos se crea en un modelo 3D
el andamio requerido; este se imprime, es decir, las estructuras
biológicas diseñadas para ser implantadas y reemplazar o restaurar
tejidos, con cierta geometría y porosidad, dependiendo de la zona del
hueso que se pretenda recuperar.
En términos simples el archivo digital de los huesos
se envía a la impresora y esta construye capa por capa cada poro de la
pieza.
Posteriormente el andamio de apenas 200 micras se manda al laboratorio de ingeniería de tejidos de la UNAM, donde aplican cultivo celular para que se reproduzcan células.
Su creación: 3DBiomaker
El integrante del Laboratorio de Manufactura Digital
del Posgrado en Diseño Industrial relata cómo el andamio con su valiosa
carga de células se injerta por medio de cirugía en el hueco dejado por
la fractura de hueso o por tumor cancerígeno.
También advierte sobre la importancia de la estructura porosa lograda por la impresora 3D
ya que sin ella no sería posible la regeneración de las células dentro
del andamio. Este andamio de estructura porosa es un estímulo físico
para las células. Empero, si no está bien diseñado las células se van a
perder y no se van a reproducir.
Otro aspecto central es imprimir en un medio estéril
bajo luz ultravioleta, la cual evita la reproducción de los agentes
patógenos en el ambiente de la impresora. Además se imprime con la
técnica de aire laminado, que impide la introducción de gérmenes
nocivos.
El entusiasmo de Ortiz de la O es tal que ya sueña con la producción masiva de su impresora en 3DBiomaker,
que trabaja con el material ácido poliático, un biopolímero económico
obtenido de plantas de cebada, trigo y maíz e incluso de la leche.
“La ventaja de nuestros andamios es que son
confeccionados con este material biodegradable, que es reabsorbido por
el organismo y desechado por la orina”, comparte el estudiante de la UNAM.
El futuro le pinta buena cara a este joven innovador: este novedoso procedimiento que combina la impresión 3D
y la ingeniería de tejidos tiene grandes posibilidades en el organismo y
puede usarse no solo para andamios de regeneración celular sino además
en guías quirúrgicas, sin riesgo para los pacientes.
Otro aspecto a considerar es el bajo costo que tendrá esta impresora en 3D
en comparación con aparatos similares en el mercado. Incluso Ortiz de
la O prevé el objetivo de disminuir aún más los costos para que pueda
ser adquirida por laboratorios de ingeniería de tejidos y tener mayores
avances científicos.
Hace apenas algunos años Ortiz de la O, convertido en experto de impresión en 3D,
conoció al doctor David Mazuca, de la Universidad de Aguascalientes,
quien lo invitó a presenciar cirugías odontológicas con el propósito de
animarlo a realizar proyectos de medicina en impresión 3D.
Sin resistirse el joven estudiante hizo guías
quirúrgicas odontológicas, prótesis de manos y biomodelos de estructuras
anatómicas surgidas de tomografías. En la UNAM conoció al doctor Marco Álvarez Pérez, quien lo involucró directamente en proyectos de regeneración de tejidos.
Diseñador industrial con licenciaturas en modelado 3D
y animación, admite cómo hasta ahora solo se ha aplicado esta
tecnología en conejos y ratas. Sin embargo el universitario estima un
proceso de cinco años para atender casos donde faltan pedazos de hueso
como consecuencia de fracturas múltiples, extirpación de tumores de
cáncer y males como artritis séptica, que en ciertas ocasiones implica
pérdida de tejido óseo. (...)" (J. Alberto Castro, Vértigo Político, 03/03/20)
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