Implantes 3d de hidrogel para prótesis de rodilla

Revolución en el mundo de la medicina

Investigadores de la Universidad de Duke (Carolina del Norte, EE.UU), han utilizado una impresora 3D de aproximadamente 300 €, junto a un material especial de hidrogel para crear implantes y prótesis de rodilla. Este grupo de investigadores ha tratado de abordar el gran número de lesiones de rodilla y menisco, que se producen cada año y que son tan complejas de recuperar.

Los daños en el cartílago del menisco es la lesión más común en los Estados Unidos aproximándose a las 500.000 lesiones anuales en todo el país. Según el autor principal, Benjamin Wiley:

“con esta investigación, se está viendo una manera de que cualquiera pueda imprimir prótesis con unas características anatómicas y mecánicas del cartílago muy similares a las reales, en un proceso relativamente simple y barato.”

A pesar del predominio de esta lesión, es difícil de tratar por las pocas opciones existentes para su implantación quirúrgica. Los implantes de plástico se utilizan a menudo como sustitutos de los meniscos y cartílago, sin embargo, existe la dificultad de imitar la gran capacidad de amortiguar de los cartilagos naturles.

Particularmente, una de las características mas costosas de replicar es la durabilidad de las estructuras cartilaginosas para soportar años de esfuerzo. Benjamin Wiley, profesor asociado en el Departamento de Química de la Universidad de Duke explica:

“Los geles actuales no son realmente tan fuerte como los tejidos humanos, y, en general, cuando salen de una boquilla de la impresora no se quedan totalmente fijados y pueden esparcirse al estar compuestos mayormente por agua.”

Para abordar este problema, con una solución impresa 3D, el equipo utiliza dos tipos diferentes de hidrogeles con propiedades en contraste, uno rígido y flexible combinado con otro suave y fuerte. Esta doble red de hidrogel es tejido conjuntamente, adquiriendo de este modo una estructura fuerte y resistente. Para elaborar el material imprimible 3D, se añadió una arcilla de nanopartículas que presenta le hidrogel en forma líquida cuando se imprime y se establece de manera sólida cuando no está en movimiento.

Esta técnica es muy similar a un nuevo método innovador desarrollado por el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore para la impersión metal semi-solido 3D.

Los investigadores de la Universidad de Duke explican que esta técnica de impresión 3D ofrece una mejor función que la de sus homólogos actuales y, además, permite realizar implantes hechos a medida.

La compañía farmacéutica global de Johnson & Johnson también está explorando el uso de un tratamiento basado en impresion 3D para el cartílago del menisco a través de su brazo DePuy Synthes.

La impresión 3D permite a los investigadores y las empresas comerciales ofrecer a los problemas médicos más comunes nuevas soluciones. Wiley sostiene que su investigación demuestra “la facilidad con que se puede hacer esto ayudará a conseguir que muchas personas se interesen en la fabricación de hidrogeles imprimibles, más realistas y con propiedades mecánicas que se aproximen lo máximo posible a los tejidos humanos .”