Biomateriales e Impresión 3D en Medicina

HIDROGELES

Los hidrogeles son biocompatibles, permeables, con baja absorción, adhesión celular e interacción.

Tipos de Hidrogeles

• Sintéticos:
  • PHEMA (lentes de contacto)
  • PVA (papel reabsorbible)
  • PEG (pastillas, administración de medicamentos, estimulación)

Aplicaciones de los Hidrogeles

• Lentes de contacto
• Apósitos para heridas
• Liberación controlada de fármacos
• Encapsulación ocular
• Andamios para ingeniería tisular
• Otros (protección de tejidos, cirugía, protección de conductos humanos)

Impresión 3D en Medicina

Tipos de Impresión 3D

• Impresoras 3D de tinta: Utilizan una tinta que compacta el polvo, lo que permite imprimir en diferentes colores.
• Impresoras 3D láser: El láser transfiere la energía necesaria al polvo para que se polimerice. Una vez polimerizado, se sumerge en un líquido que solidifica las zonas.

Proceso de Impresión 3D

1. Modelación digital: Crear un prototipo 3D usando un software CAD.
2. Exportación: Generar un archivo con la información geométrica del modelo.
3. Rebanado: Convertir el modelo digital en una lista de instrucciones para la impresora 3D.
4. Conexión: Enviar la lista de instrucciones a la impresora 3D.
5. Impresión: Preparar la impresora 3D y comenzar la impresión.
6. Acabado: Retirar el objeto impreso de la plataforma y extraer las partes adicionales.

Métodos de Impresión 3D

• FDM (Modelado por Deposición Fundida): El polímero fundido se deposita sobre una base plana, se funde y se expulsa por una boquilla en líneas diminutas que se solidifican al tomar la forma de cada capa.
• SLS (Sinterizado Láser Selectivo): Se aplica una capa fina de material en polvo sobre un recipiente a una temperatura inferior a la de fusión del material. Un láser fusiona y solidifica los elementos. Permite el reciclaje de material.
• SLA (Estereolitografía): Se utiliza luz UV para solidificar una resina líquida sensible a la luz, capa por capa. La base se desplaza hacia abajo durante el proceso.

Aplicaciones de la Impresión 3D en Medicina

• Elaboración de prótesis: Mayor movilidad del paciente gracias a la impresión 3D, robótica y electrónica. Se imprimen principalmente prótesis de extremidades, cadera y dientes. Son resistentes a la degradación por desgaste y corrosión.
• Bioimpresión: Combina la biología, los biomateriales y la impresión 3D para crear estructuras celulares. El proceso implica extraer muestras de tejido, transformar las células en"tint" e imprimirlas a medida para su implante.
• Modelos médicos: Reproducción a tamaño exacto de una parte del cuerpo para ayudar en diagnósticos, prácticas y resolución de problemas.
• Prótesis faciales y brazos biónicos: Mejora la calidad de vida de pacientes con discapacidades faciales o amputaciones.

Materiales de Impresión 3D

• ABS: Plástico resistente con una temperatura de fusión de 240º. Requiere una base caliente para su impresión. Es resistente, duro, reciclable y está disponible en muchos colores. Se recomienda su uso en zonas ventiladas.
• PLA: Plástico biodegradable con una temperatura de fusión de 180º. Se obtiene a partir de almidón o caña de azúcar. No requiere base caliente para su impresión. Está disponible en muchos colores, pero es difícil de reciclar.
• Nailon: El material más ligero con una temperatura de fusión de 242º. Es inestable, por lo que se recomienda su colocación en zonas ventiladas.