Las impresoras 3D son capaces de crear casi cualquier cosa. Son tan versátiles que los expertos aseguran que serán clave en la Tercera Revolución Industrial. Con un ordenador para diseñar el objeto y una de estas máquinas se pueden crear objetos con materiales muy diversos y aplicaciones casi infinitas. Y podemos encontrar desde grandes impresoras industriales hasta impresoras domésticas que poco a poco se van popularizando.
De las aplicaciones de la impresión 3D, sin duda son las aplicaciones médicas las que más sorprenden. Sin embargo, aunque esta tecnología se está convirtiendo en un tema cotidiano, todavía hay miles de personas que aún no conocen su tremendo potencial.
A largo plazo, la impresión 3D podría tener un gran impacto en el campo de la medicina, donde la extrusión de células vivas en lugar de materiales plásticos, por parte de impresoras 3D, ha dado lugar a la bioimpresión.
Audífonos
Actualmente el 98% de los audífonos se fabrican con impresoras 3D, pudiéndose crear uno en tan sólo 3 minutos.
Piezas dentales
Implantes, fundas, puentes, etc se producen más rápido y de una mayor calidad. Además, no sólo permite crear piezas, sino escanear en 3D una boca para a partir de ese archivo poder pedir una segunda opinión a otro especialista por ejemplo.
Huesos
Recrear una mandíbula o un trozo de cráneo con impresión 3D no es cosa del futuro, ya se ha realizado con éxito. Al igual que un implante de tráquea que se llevó a cabo a un bebé incapaz de respirar adecuadamente, debido a la fragilidad de su pared traqueal. Todo un logro y con una composición muy parecida al hueso natural.
Prótesis
Brazos o piernas incapaces de moverse por sí mismas ven en la impresión 3D un avance muy positivo, abaratando costes y simplificando la producción. Y con más motivo para su uso en niños, donde su rápido crecimiento les exige cambiar de prótesis cada poco tiempo.
Además, no sólo se han fabricado prótesis para humanos, también se han empleado en animales salvajes para permitir a un pato nadar, devolver su pico a un águila herida o a una tortuga.
Orejas biónicas
Es el resultado de unir el trabajo de varios investigadores de Princeton y el Hospital John Hopkins, y significa un paso adelante para las personas sordas.
Se trata de una oreja totalmente artificial, consistente en dispositivos electrónicos, alojados en una estructura biónica: una estructura tridimensional a forma de esqueleto, con células cartilaginosas que, 10 semanas más tarde, dan lugar a una oreja completa. Incluso posee una antena extremadamente sensible a las microondas, por lo que esta oreja podría convertirse en un buscador de satélites permitiendo al oído humano escuchar la radio y otras señales electromagnéticas. Solo tendríamos que proveerla de los nutrientes necesarios para sus células, y tras ese paso, podríamos crear también la piel y colocarla sobre una cabeza.
Células madre
Las células madre embrionarias son aquellas capaces de mantener su pluripotencial, es decir, de generar posteriormente las características que las diferenciarán en cualquier otro tipo de célula.
La impresión 3D ha permitido que un grupo de la Universidad escocesa Heriot Watt produzca racimos de células madre. Se han interesado particularmente en las células hepáticas, debido a su importancia en el metabolismo de medicamentos y drogas en el organismo. Actualmente, la experimentación en el campo farmacéutico se realiza usando células, o directamente animales, por lo que la capacidad de imprimir y generar tejido tridimensional humano permitirá modelizar los test farmacéuticos, e incluso, eliminar la experimentación sobre animales.
Por otro lado, también podria ser el futuro de la “medicina personalizada”. se espera que algún dia, uno pueda probar su medicamento de esta forma, antes de tomarlo. Y finalmente, abre la puerta a la “implantación” in situ de estas células, dentro del propio cuerpo, para evitar los rechazos asociados al transplante de órganos, lo cual podría ahorrar numerosos costes en el futuro.
Por supuesto, a la hora de trabajar con células madre embrionarias, se ha de tener en cuenta el factor ético, y es que para generarlas se han de destruir embriones; por otro lado, una vez tenemos las células madre, estas pueden ser replicadas en el laboratorio de forma indefinida, lo cual también genera cuestiones éticas. Hay otras formas de aproximarse a esta biotecnología, por ejemplo las células llamadas iPS (induced Pluripotent Stem Cells), que pueden ser generadas sin destruir embriones humanos; se obtienen desde cualquier célula, como por ejemplo la piel, y se llevan a su estado embrionario, en el cual no se pueden distinguir de las células madre embrionarias.
Vasos sanguíneos
Investigadores de la Universidad de Pensilvania y el Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) han descubierto un modo de imprimir vasos sanguíneos, usando azúcar como “tinta”. Permite eliminar el molde y la plantilla una vez se desarrolla el tejido alrededor de los filamentos. Una vez se elimina el azucar, los investigadores comienzan a dejar fluir un líquido a través de la estructura vascular y las células comienzan a recibir nutrientes y oxígeno de forma similar a lo que ocurre en la naturaleza.
Piel
Cuatro estudiantes de la Universidad de Leiden (Holanda) han desarrollado un proceso, combinando una impresora 3D y la tecnología que mencionabamos antes, de celulas madre inducidas (iPS) que permiten crear células madre a partir de células ya diferenciadas. Dado que las células madre inducidas se desarrollan a partir de las propias células del paciente, se reducirían las respuestas inmunes al nuevo tejido. La importancia de este descubrimiento radica sobre todo en el tratamiento de heridas de gran extensión, dada la dificultad de encontrar injertos de piel de ciertos tamaños.
Órganos
En la actualidad, todavía estamos lejos de poder imprimir un órgano personalizado para un paciente concreto. Es necesario incluir en el órgano un componente vivo y eso requiere aun de muchas investigaciones que ya se están llevando a cabo en los laboratorios. De modo que la impresión 3D de órganos reales es un objetivo que podremos lograr en un futuro cercano.
La utilización de este tipo de técnicas para crear diversas partes del cuerpo humano puede suponer una auténtica revolución en el mundo de la medicina. El objetivo es crear órganos que puedan ser usados en trasplantes. Este objetivo todavía se encuentra muy lejos de poder hacerse realidad, pero se están consiguiendo importantes avances en este sentido.
En un vídeo realizado por Futurism, podemos ver una recopilación de fotos y vídeos del UR Medicine’s Strong Memorial Hospital. En el vídeo se observan los avances conseguidos por los investigadores de esta Universidad en el terreno de la impresión de órganos en 3D. Aunque no se ven órganos reales, el contenido del vídeo puede herir la sensibilidad de algunas personas, debido al realismo que consiguen con los órganos impresos.
El destino de estos órganos creados mediante impresión 3D no es el cuerpo de un ser humano, sino que serán usados para entrenar, enseñar y practicar a los futuros cirujanos antes de enfrentarse a operaciones reales.
El realismo que se consigue es realmente increíble, ya que los órganos llegan incluso a sangrar (con sangre artificial, por supuesto) cuando reciben un corte. Este hecho es fundamental para el entrenamiento de los futuros médicos, ya que el sangrado es una señal inequívoca de que un corte no ha sido realizado de la manera correcta.
En la actualidad, todavía estamos lejos de poder imprimir un órgano personalizado para un paciente concreto. Es necesario incluir en el órgano un componente vivo y eso requiere aun de muchas investigaciones que ya se están llevando a cabo en los laboratorios. De modo que la impresión 3D de órganos reales es un objetivo que podremos lograr en un futuro cercano.
No obstante, si bien aún no se pueden hacer transplantes con estos órganos, sirven de ayuda para hacer modelos personalizados de cada paciente que, mediante simulación en laboratorio, permiten salvar vidas. Tal fue el caso de un niño tratado en el hospital Kosair Children’s Hospital de Estados Unidos. Imprimieron su corazón con malformaciones congénitas y el estudio previo de este modelo permitió ahorrar un tiempo muy valioso durante la operación.
