Impresión 3D en 30 segundos y con alta precisión: el método que han desarrollado unos investigadores a basándose en el uso de luz.

La llegada y generalización de la impresión 3D está permitiendo que muchos creadores materialicen sus ideas sin depender de otra cosa que no sean sus conocimientos y que campos como la medicina se vean beneficiados, pero hay una salvedad a considerar: es un proceso lento y exigente a nivel de paciencia. Eso es lo que quieren cambiar estos investigadores, que aseguran haber dado con una técnica para lograr impresiones 3D en unos segundos.

Como decíamos, esta herramienta tiene cada vez más aplicaciones y no sólo pensando en este planeta, por lo que lograr menos tiempo de impresión podría ser clave sobre todo si hablamos de prótesis u órganos (y tumores, eso no sólo ocurre en ‘Anatomía de Grey’). De hecho, ése es el principal futuro que le ven a la técnica sus autores.

La clave es la luz

El trabajo llega desde la Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) de Suiza, de quienes hemos hablado alguna vez (de hecho, también por unas prótesis “capaces de sentir” entre otras cosas). Según lo publicado, el equipo de investigadores ha desarrollado una técnica de alta precisión para imprimir en 3D pequeños y suaves objetos en tan sólo 30 segundos.
Este método se basa en el principio de las tomografías, algo que se emplea para el diagnóstico por imagen (comúnmente se conoce como TAC) y que se basa en el uso de una fuente motorizada de rayos X. Lo que en este caso aprovechan es la fotosensibilidad de una resina, de modo que se ilumina con láser desde múltiples ángulos y se recurre a la acumulación de luz para solidificarla.

De ahí que logre completarse en un tiempo mucho menor que la impresión 3D convencional, dado que ésta funciona por capas y el proceso se puede prolongar bastante. Eso sí, hablan por ahora de ítems pequeños (de unos dos centímetros), pero con una precisión del 80% pudiendo ser desde sólidos hasta hidrogeles, con la ventaja añadida de poder imprimir dentro de un compartimento y así evitar que lo impreso se contamine.

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“Es la primera vez que se hace un corazón con una impresora 3D con tejido humano de un paciente”, explicó el director de la investigación, Tal Dvir.

El corazón “está completo, vivo y palpita” y ha sido hecho con “células y biomateriales que vienen del propio paciente. Tomamos una pequeña biopsia de tejido graso del paciente, quitamos todas las células y las separamos del colágeno y otros biomateriales, las reprogramamos para que sean células madre y luego las diferenciamos para que sean células cardiacas y células de vasos sanguíneos”, añade el investigador.

Después, se procesan los biomateriales “para convertirlos en bio-tinta, que permitirá imprimir con las células”.

El producto resultante, un corazón de unos 3 centímetros, equivalente al tamaño del de una rata o un conejo, “todavía es muy básico”, señala el profesor, para quién “el próximo paso es madurar este corazón de modo que pueda bombear”.

Por el momento, “las células se pueden contraer, pero el corazón completo no bombea. Necesitamos desarrollarlo más” para lograr un órgano que pueda trasplantarse a un ser humano, considera Dvir.

“El próximo reto es madurar estas células y ayudarlas a que se comuniquen entre ellas, de forma que se contraigan juntas. Hay que enseñar a las células a comportarse adecuadamente. Y después tendremos otro reto, lograr desarrollar un corazon más grande, con más células. Tenemos que descubrir cómo crear suficientes células para producir un corazón humano”, reflexionó.

Dvir tiene la esperanza de que “en diez o quince años tengamos impresoras 3D en hospitales, que provean de tejido para los pacientes. Quizás, corazones”.

El estudio, que se publica este lunes en la revista internacional Advanced Science, “pavimenta el camino hacia la medicina del futuro, en la que los pacientes no tendrán que esperar a un trasplante o tomar medicación para evitar su rechazo. Los órganos que se necesiten serán impresos, totalmente personalizados para cada paciente”, asegura la universidad.

El profesor Dvir trabaja en el Laboratorio para Ingeniería del Tejido y Medicina Regenerativa, en la Facultad de Ciencias Vivas George S.Wise, de la Universidad de Tel Aviv, donde investiga, entre otros, estrategias de nanotecnología para la ingeniería de tejido cardiaco grueso y la fabricación de tejidos híbridos.

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Impresión de casas en cuestión de horas.

En un artículo de investigación publicado esta semana por Science Robotics, el Laboratorio Mediated Matter del MIT describe un nuevo método de impresión 3D para la construcción de grandes estructuras en un tiempo récord.

La construcción del habitáculo que se muestra en el siguiente video consiguieron llevarla a cabo en menos de 14 horas:

¿Sueñan las impresoras de FDM con cohetes de plástico?

El MIT Rocket Team logró también propulsar el primer cohete fabricado únicamente en plástico con una impresora de escritorio, el cual resistió una primera ignición manteniendo íntegra su estructura.

Este avance podría abrir nuevas líneas de investigación para aligerar aún más el peso de los cohetes y lograr reducir la cantidad de metal necesario, contribuyendo como consecuencia a un mayor abaratamiento de los costes.

Hacia la bioimpresión en 3D de órganos funcionales

3D Systems anuncia un acuerdo de colaboración con United Therapeutics para desarrollar órganos aptos para el trasplante en humanos. En primer lugar, centrarán la investigación en las posibilidades de la medicina regenerativa en pulmones, combinando la experiencia en impresión 3D con el trasplante.

Por otro lado, un grupo de investigadores de la Universidad de Binghamton, en New York, ha iniciado un proyecto para llevar a cabo la bioimpresión de un páncreas en 3D a partir de células madre, con el objetivo de desarrollar una cura para la diabetes del tipo 1.

¿Y si eliminamos la gravedad de la ecuación?

Fruto de la colaboración entre el fabricante de muebles Steelcase y el Laboratorio de Autoensamblaje del MIT, se ha desarrollado una nueva técnica de impresión en 3D cuyos resultados están resultando de lo más sorprendentes.

Con el objetivo de reducir al máximo la velocidad de impresión y al mismo tiempo aumentar tanto la escala como la calidad del producto acabado, han creado un sistema basado en la inyección de material dentro de un recipiente lleno de un gel de suspensión diseñado para anular el efecto de la gravedad dentro del mismo.

Para demostrar su potencial, en la feria ‘Milan Design Week’ de diseño, imprimieron en tan sólo 28 minutos la parte superior de una mesa de centro, elaborada con un diseño muy complejo. Mediante las técnicas habituales de impresión 3D utilizadas hasta ahora, el proceso de fabricación del mismo objeto habría sido de 50 horas aproximadamente.

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La impresión en 3D ha recibido una gran acogida en el mundo del automóvil. Los fabricantes de bajo volumen, como puedan ser Koenigsegg o Bugatti, utilizan esta técnica para fabricar resistentes piezas a medida, como los mejores frenos del mundo; al tiempo que otras compañías como HRE las emplean para que los intrincados diseños de llantas cobren vida.

Incluso hay algunos departamentos de vehículos clásicos como el de Porsche que imprimen extrañas piezas de restauración en 3D. Sea cual sea su objetivo, es una técnica que se ha puesto de moda por la elevada calidad, resistencia y posibilidades que ofrece. Claro ejemplo de ello es el motor de 1.000 CV para el Toyota Supra A90 que creó recientemente el especialista del mercado de accesorios del automóvil Stephan Papadakis.

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