Si hay un uso para la impresión 3D que se destaca del resto para la mayoría de las personas, tiene que ser el campo de la medicina y la salud humana. Muchos otros usos son fascinantes y emocionantes, y muchos de ellos son divertidos. Pero, crear con el propósito de mejorar la vida tiene que estar en la parte superior de la lista. Según la mayoría de los registros, la primera patente para producir objetos 3D con un proceso llamado estereolitografía fue presentada en 1984 por Charles W. Hall. Consulte nuestro artículo sobre cuándo se fabricó la impresora 3D para obtener más información.
Este proceso, a veces denominado impresión de resina en ese momento, ahora se reconoce como una forma de impresión 3D «utilizada para crear modelos, prototipos, patrones y producción de piezas capa por capa». (Wikipedia). A medida que aprenda más sobre la historia de este proceso, también puede encontrarse con el término fotopolimerización, que “hace que las cadenas de moléculas se unan, formando polímeros”.
En las siguientes décadas, la tecnología ha cambiado y mejorado de manera importante. En los últimos años, el proceso mecánico de creación de objetos en tres dimensiones se ha acercado (y quizás alcanzado) al nivel de las mercancías. Ahora puede comprar impresoras asequibles y bolígrafos económicos que le permiten crear objetos de casi todas las descripciones.
Avance Continuo
Estos notables avances y la disponibilidad de bolígrafos 3D se han vuelto comunes en los últimos años. La impresión tridimensional es ciertamente una realidad comercial e industrial, de eso no hay duda. Pero todavía se necesita práctica, experiencia y habilidades desarrolladas para usar el software informático más complejo que conduce a la producción de artículos para el cuidado de la salud y la medicina. Los profesionales en el campo de la medicina han estado trabajando con esta tecnología durante más de una década, con una mejora constante en el camino.
Ocurrieron dos hitos importantes en este viaje, uno a fines de la década de 1990 cuando los científicos en Boston construyeron vejigas de reemplazo utilizando polímeros sintéticos y colágeno (proteína animal) con el proceso de estratificación. Pero el siguiente paso es probablemente el que conduce a la verdadera impresión 3D de piezas para el cuerpo humano. En 2004, se estableció el Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa, con los primeros esfuerzos utilizando impresoras de inyección de tinta. Pronto siguió el equipo hecho a medida, lo que permitió a los médicos e investigadores crear «andamios» de órganos humanos.
Si visita el sitio web del instituto hoy, verá evidencia de «30 diferentes tejidos y órganos de reemplazo» y el desarrollo de «terapias de células curativas, todo con el objetivo de curar, en lugar de simplemente tratar, la enfermedad».
¿Y ahora?
Otro hito importante se superó en 2022, cuando los profesionales médicos de la Universidad de Michigan utilizaron la impresión 3D para crear y reemplazar parte de la tráquea de un bebé, para permitirle respirar normalmente. Usando una tomografía computarizada del tórax del niño, hicieron un mapa en 3D y crearon un tubo usando el mismo material base que se usa para las suturas. El resultado fue un tubo flexible “similar al de una aspiradora”. En unos tres años, el tubo se disolvió sin causar daño al niño, ya que el crecimiento natural de las células se hizo cargo del proceso de recuperación.
Por lo tanto, la historia temprana del uso de la tecnología de impresión 3D con fines médicos/sanitarios se extiende desde la patente de Hull en 1984, pasando por la década de 1990 y el trabajo manual en Boston, pasando por la Universidad de Wake Forest en 2004, hasta Michigan en 2022. Hay otros casos de esfuerzo y creatividad sobresalientes, pero estos brindan una breve mirada a cómo la tecnología ha mejorado a lo largo de los años.
Para muchos observadores veteranos de esta tecnología, el concepto de “andamio” es de gran importancia. Esta técnica permite a los médicos y científicos construir una estructura de hilos delgados, proporcionando un marco duradero sobre el cual construir. En Cardiff, Gales, se ha realizado un trabajo importante que evoluciona a partir de la idea del andamio, y los primeros esfuerzos se remontan a 1998. La base real de esta tecnología se construyó en 2006, y en la década siguiente, el equipo de desarrollo ha creado modelos médicos sobre una base personalizada. base, guías de procedimientos quirúrgicos, así como prótesis e implantes para pacientes específicos.
El siguiente paso
Una empresa con el nombre de Organovo está profundamente inmersa en llevar la tecnología 3D al siguiente nivel, yendo más allá de las prótesis y partes para el exterior del cuerpo para producir tejido hepático usando células humanas como material base. Es importante señalar que este primer paso se dio hace cinco años (2022). Pero ha habido notas de precaución en el camino, al menos en el período de 2022 a 2022. Un científico de Harvard ha dudado en dar a la gente falsas expectativas, afirmando que imprimir un órgano en forma de riñón o hígado no significa que la “forma” funcionará de la forma en que lo hará un órgano original.
Al igual que con muchas tecnologías, el uso de la impresión 3D en el campo de la medicina está bien protegido de miradas indiscretas y competidores. La industria tiene su propio sitio web, que proporciona amplia información sobre lo que sucede en el campo. Recientemente, ese sitio incluyó un artículo que discutía la «producción personalizada en masa», así como la creación de los primeros alineadores para uso en ortodoncia producidos con tecnología de impresión 3D. El enfoque en el área dental está en la fuerza, la estabilidad, la flexibilidad y, por supuesto, la biocompatibilidad.
El futuro
Los observadores de la industria también ven que el movimiento hacia las impresoras económicas se está desacelerando este año, un hecho natural si se tiene en cuenta cómo la tecnología ahora produce productos de bajo costo, como el bolígrafo 3D. Los métodos utilizados para crear artículos para el campo médico deberían seguir creciendo en la próxima década, según las previsiones de la industria. De hecho, probablemente habrá una transición de un negocio de un millón de euros a 3D en la medicina como un negocio que representa miles de millones de euros, ¡dentro de 10 años!
¿Qué impulsará este crecimiento masivo? El enfoque en el servicio personalizado, incluida la impresión basada en información de un individuo específico. La investigación continúa sobre el uso de esta tecnología para formular medicamentos recetados también, nuevamente basando la investigación en la información de cada individuo (llevando esto al nivel celular de una manera nunca antes vista). Piense en esto en términos de «terapias dirigidas para condiciones raras», y comenzará a ver cómo las partes exteriores algo toscas del cuerpo han progresado hasta convertirse en lo que muchos podrían considerar material de ciencia ficción.