Bioimplantes funcionales, cirugía, robótica y nuevos materiales para impresión 3D

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Bioimplantes funcionales, cirugía, robótica y nuevos materiales para impresión 3D

Presentamos una selección de las noticias más destacadas sobre impresión 3D ocurridas en esta última semana:

 

La impresión 3D no sólo salva vidas, también puede ayudar a crearlas

Un equipo de investigación biomédica de la Universidad Northwestern de Chicago está cada vez más cerca de conseguir desarrollar implantes de ovario para humanos con impresión en 3D, después de probarlos con éxito en ratones. El trabajo de investigación ha sido publicado en Nature Communications, y detalla cómo algunas hembras de ratón han sido capaces de dar a luz cachorros sanos después de recibir implantes de ovarios impresos en 3D. Tras el implante de estas bioprótesis de ovario, las madres antes infértiles consiguieron aumentar sus niveles hormonales y comenzaron a ovular como consecuencia.

Los ovarios han sido desarrollados a través de una innovadora técnica consistente en la impresión en 3D de una estructura de hidrogel biocompatible, lo suficientemente fuerte como para soportar la cirugía, y lo bastante porosa como para integrarse en el tejido corporal del ratón y recibir los óvulos. El mismo equipo de investigación espera en un futuro aplicar esta técnica en humanos, tomando previamente muestras de células ováricas sanas para sembrarlas después en la estructura impresa en 3D que se implantaría en las pacientes. El principal objetivo sería conseguir dar solución a la infertilidad de aquellas mujeres supervivientes del cáncer que han quedado estériles después de su tratamiento.

Piel biónica impresa en 3D con sentido del tacto para robots y humanos

Investigadores de ingeniería de la Universidad de Minnesota han desarrollado un proceso de impresión en 3D de sensores táctiles electrónicos que podrían dar a los robots la capacidad de percibir el entorno e interactuar con él mediante el tacto. Estos dispositivos están diseñados para integrarse en piel biónica, y podrían aplicarse igualmente en piel humana.

Entre sus posibles aplicaciones destacamos la implantación de este tipo de piel biónica en los robots quirúrgicos, para trasladar a los cirujanos la sensación táctil durante las microcirugías, en lugar de utilizar sólamente las cámaras; los sensores también podrían otorgar mayor precisión a los robots a la hora de caminar e interactuar con su entorno; e incluso podrían devolver la sensación táctil, a través de sus prótesis, a las personas amputadas. Los primeros ensayos en humanos han mostrado una capacidad de sensación tan precisa que eran capaces de transmitir incluso el pulso sanguíneo en tiempo real.

La nueva generación de instrumentos quirúrgicos se imprime en 3D

Sutreon, un fabricante de dispositivos y suministros para cardiología, ha logrado perfeccionar y crear herramientas de intervención quirúrgica de precisión milimétrica con una impresora 3D de metal. Los beneficios no sólo se pueden medir en ahorro de tiempo y costes, ya que son capaces de imprimir hasta 600 piezas en una sóla sesión de impresión por un coste menor de lo que anteriormente les suponía disponer tan sólo de los prototipos y en un tiempo record, sino también está suponiendo una disminución muy significativa en los periodos de recuperación de los pacientes. Su última herramienta se trata de una máquina automática de puntos de sutura diseñada especialmente para la unión de tejidos y cortes practicados en operaciones a corazón abierto, permitiendo intervenciones más rápidas y precisas que suponen a los pacientes una reducción en el tiempo de recuperación de unos 6 meses que se requerían normalmente hasta sólo tres o cuatro semanas.

La rapidez de elaboración, la capacidad de miniaturización, la mayor precisión, el ahorro y la posibilidad de adaptación y personalización que supone la fabricación de instrumental quirúrgico con impresión 3D, sin duda está logrando revolucionar la práctica médica a través de sus instrumentos.

Un nuevo material imprimible en 3D para una fabricación más sostenible

Un estudio publicado por investigadores del Instituto Wyss de Ingeniería Biológica en colaboración con los laboratorios ETH Zürich, muestra un método para desarrollar un nuevo material imprimible compuesto de celulosa vegetal. A partir de este material, fabricado a partir de partículas de nanocristal de celulosa extraídas de la pulpa de la madera, describen cómo imprimir en 3D arquitecturas que presentan propiedades mecánicas similares a las de la madera, que permiten la creación de estructuras más fuertes, ligeras y sostenibles. La celulosa había sido, hasta ahora, una de las materias primas que más quebraderos de cabeza había dado para conseguir hacerla lo suficientemente maleable para imprimirse en 3D sin perder sus propiedades.

La identificación de las propiedades anisotrópicas de este material ha resultado ser el principal descubrimiento en la investigación, lo que les ha llevado a destacar que la tinta supone un importante paso adelante hacia el desarrollo de materiales sostenibles para la impresión 3D de arquitecturas celulares con propiedades mecánicas ajustadas a medida.

La iridiscencia revela la estructura de la tinta compuesta de partículas de nanocristales de celulosa.

Borrar y reescribir partes de un objeto impreso en 3D

Investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) han desarrollado un método único para poder borrar y reescribir partes que compongan un objeto impreso en 3D. Esta técnica se basa en una tinta con unión reversible, impresa mediante bloques que pueden separarse unos de otros. La estructura impresa se borra simplemente sumergiéndola en un disolvente químico, permitiendo poder escribir una nueva estructura a partir del punto de borrado. De esta manera, la estructura puede modificarse repetidamente.

Según sus desarrolladores, la tinta con puntos de ruptura definidos se puede utilizar para una variedad de aplicaciones, como la integración de estructuras permanentes juntos con otras borrables para la creación y posterior eliminación de soportes, o para desarrollos avanzados de placas de Petri en 3 dimensiones cambiantes que permitan estudiar cómo las células reaccionan a las alteraciones ambientales, entre muchas otras posibilidades.

Un robot impreso en 3D capaz de caminar en cualquier tipo de terreno

Una de los principales retos en robótica es el desarrollo de sistemas de desplazamiento a través de superficies inestables como la arena o los terrenos pedregosos. Un nuevo proyecto desarrollado por ingenieros de la Universidad de California en San Diego, ha dado respuesta a este desafío con un robot de cuatro patas, impreso en 3D, diseñado para poder caminar sobre todo tipo de terrenos. El robot se acciona con aire comprimido, lo que le permite realizar movimientos complejos y adaptables. El diseño se desarrolló haciendo uso de una impresora 3D multi-material que permitió al equipo fabricar geometrías complejas hechas de combinaciones de materiales blandos con otros rígidos.

El robot podría utilizarse como explorador remoto para acceder o capturar imágenes de lugares potencialmente peligrosos o remotos, incluídos los de otros planetas, que hasta ahora eran inaccesibles. Algunos robots desarrollados hasta la fecha son capaces de rodar, pero la ventaja que aporta este nuevo robot es que es capaz de levantar las patas para poder sortear obstáculos y caminar sobre terrenos accidentados. Puedes verlo en acción en la siguiente demostración:

Un adolescente imprime en 3D el satélite más pequeño del mundo, y la NASA quiere ponerlo en marcha

Un adolescente indio ha ganado, con tan sólo 18 años de edad, un concurso internacional destinado a la construcción de satélites capaces de funcionar bajo las inclemencias del espacio. El joven, Rifath Shaarook, lo ha conseguido desarrollando el satélite más ligero del mundo hasta la fecha, lo que ha sido posible mediante el uso de una impresora 3D para su fabricación. El impacto de su proyecto ha sido tal que la NASA se ha comprometido a lanzarlo al espacio el próximo 21 de Junio. Esta es una de las posibilidades, entre muchas otras, que aporta la impresión 3D haciendo más accesible a todo el mundo la fabricación de prototipos y productos acabados.

Este minúsculo satélite, llamado KalamSat, pesa sólo 64 gramos y se embarcará en una misión suborbitaria de 4 horas posicionada en microgravedad. Su objetivo principal será probar la durabilidad de su carcasa, extremadamente ligera e impresa en 3D.

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2018-07-09T15:02:25+00:00

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