Investigadores e ingenieros de la Universidad de Minnesota han desarrollado una técnica de impresión 3D, que utiliza tecnología de captura de movimiento. De esta manera, se pueden imprimir sensores electrónicos en órganos en movimiento que se expanden y contraen como por ejemplo los pulmones.
La impresión 3D se hace a través de sensores basados en hidrogeles directamente en la superficie de los órganos. Apoyando de esta manera, la tecnología en los tratamientos médicos asistidos por robots.
“Junto con la capacidad de un robot para ayudar a un cirujano a extirpar un tumor de un pulmón, por ejemplo, esta tecnología podría imprimir en 3D un sensor en la superficie del pulmón para controlar su funcionamiento durante y después del procedimiento”, explicó McAlpine.
Esta investigación es la próxima generación de una técnica de impresión 3D descubierta hace dos años por miembros del equipo. Permitiendo así, la impresión de productos electrónicos directamente en la piel de una mano que se movía.
Tecnología de captura de movimiento
La nueva técnica permite un seguimiento aún más sofisticado de los sensores de impresión 3D en órganos como los pulmones o el corazón que cambian de forma o se distorsionan debido a la expansión y la contracción.
Los investigadores comenzaron en el laboratorio con una impresora 3D especializada. Utilizaron marcadores de seguimiento de captura de movimiento, al igual que los utilizados en películas para crear efectos especiales, para ayudar a la impresora 3D a adaptar su ruta de impresión a los movimientos de expansión y contracción en la superficie.
Posteriormente, los investigadores pasaron a un pulmón animal en el laboratorio que se infló artificialmente. Pudieron imprimir con éxito un sensor suave a base de hidrogel directamente en la superficie.
Un hidrogel especial incrustado con electrodos alrededor de su perímetro fue impreso para dar forma a un mapa sensorial de tomografía por impedancia eléctrica (EIT). El dispositivo es capaz de estirarse con el movimiento de la superficie en la que se encuentra, como cuando los pulmones están inspirando y espirando, movimiento que el sensor puede transmitir electrónicamente para el seguimiento en tiempo real de la tensión en la superficie del pulmón a medida que se expande y se contrae.
“La idea más amplia detrás de esta investigación es que este es un gran paso adelante hacia el objetivo de combinar la tecnología de impresión 3D con robots quirúrgicos”, dijo McAlpine, ingeniero mecánico de la Universidad de Minnesota.
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