Este material de impresión 3D puede crear implantes médicos que desaparecen de forma natural

Investigadores de la Universidad de Duke han desarrollado un nuevo tipo de material de impresión 3D que podría allanar el camino para los implantes médicos biodegradables.

Este avance utiliza un proceso llamado procesamiento de luz digital (DLP), que crea objetos endureciendo capas de resina líquida con luz.

DLP ya es popular en campos como la odontología y la industria debido a su precisión y versatilidad.

Sin embargo, un desafío importante con la impresión DLP es que las resinas utilizadas deben ser muy finas, casi como agua, para crear piezas de alta resolución.

Muchos polímeros útiles son sólidos o demasiado espesos para trabajar con DLP sin agregar solventes para diluirlos.

Pero el uso de disolventes puede provocar problemas, como que las piezas impresas se encojan (a veces hasta un 30%) a medida que el disolvente se evapora, lo que provoca tensión y falta de precisión.

En un nuevo estudio publicado en Angewandte Chemie International Edition, los investigadores de Duke inventaron un nuevo polímero que no necesita disolventes, resolviendo este problema clave.

Este material sin disolventes elimina la contracción y da como resultado piezas impresas más resistentes y duraderas. La investigación fue realizada por Maddiy Segal, Ph.D. candidato que trabaja en el laboratorio del profesor Matthew Becker.

«Quería crear un material fino y de baja viscosidad para DLP que pudiera usarse para fabricar un dispositivo médico degradable», explicó Segal. Después de muchas pruebas, identificó con éxito la combinación correcta de componentes para crear una resina que no requiriera dilución con solventes.

Para encontrar la fórmula adecuada, Segal analizó la estructura y las propiedades de las resinas existentes y realizó cambios en los componentes básicos del polímero en un proceso paso a paso.

Ella describió su método como un enfoque de «adivinar y comprobar», similar a cocinar. Implicaba mezclar ingredientes, calentarlos y luego probar los resultados.

Después de experimentar con unas 60 combinaciones diferentes, alcanzó su objetivo.

Cuando Segal probó su nuevo material, le complació ver que las piezas impresas no se encogían ni se distorsionaban y eran más resistentes que las fabricadas con resinas a base de solventes. Esta es una de las primeras demostraciones de resistencia mejorada al eliminar disolventes de la impresión DLP.

Más allá de la potencia y la precisión, el principal objetivo de Segal son las aplicaciones médicas. El objetivo es crear prototipos de dispositivos que sean a la vez biocompatibles y degradables.

Muchos implantes médicos actuales no son biodegradables y requieren múltiples cirugías para retirarlos una vez que han cumplido su propósito. Segal pretende cambiar esto mediante el desarrollo de implantes que puedan degradarse naturalmente en el cuerpo, eliminando la necesidad de cirugías de extracción.

El material también se puede utilizar como adhesivo temporal para fracturas óseas o en robótica blanda, donde se necesita un material blando y degradable. Segal prevé que esta tecnología se aplique a cualquier implante que deba degradarse con el tiempo y no permanecer en el cuerpo de forma permanente.

«Este tipo de material es lo que hace que este sea el foco principal de mi trabajo», dijo Segal. «Abre la puerta a la creación de implantes que cumplen su función y luego desaparecen por sí solos y de forma segura».

Fuente: Universidad de Duke.