Impresora de 3D fabrica material similar al hueso

Una impresora de tres dimensiones (3D) puede ser utilizada para crear un material similar al hueso y una estructura que se pueden utilizar en procedimientos ortopédicos, prótesis dentales y administrar medicamentos para el tratamiento de la osteoporosis.

Investigadores de la Universidad Estatal de Washington (WSU; Pullman, EUA) utilizaron una impresora 3D comercial para crear estructuras de fosfato tricálcico (TCP) con poros 3D interconectados. Los investigadores también examinaron los efectos de la sílice (SiO2) y dopantes de óxido de zinc (ZnO) sobre las propiedades mecánicas y biológicas de los andamios por difracción de rayos X y la morfología de la superficie de los andamios fue examinada por microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FESEM). La resistencia mecánica se evaluó con una máquina de análisis universal de husillo.

Los resultados mostraron que la adición de dopantes al TCP aumentó la densidad media del TCP puro, y retrasó la transformación de fase β a α a una temperatura de sinterización alta, lo que resultó en hasta 2,5 veces más resistencia a la compresión. Estudios in vitro de interacción de los materiales celulares confirmaron que la adición de SiO2 y ZnO a los andamios facilitó la proliferación de células más rápido en comparación con andamios de TCP puro. Los investigadores sugieren que cuando se junta con el hueso real, el andamio podría ayudar a crecer hueso nuevo sobre él y, en última instancia, su disolución sin efectos adversos aparentes. El estudio fue publicado en la edición del 01 de noviembre de 2011, de la revista “Dental Materials”.

“Es posible que los médicos serán capaces de ordenar tejido óseo a la medida para remplazo en unos pocos años” dijo el coautor del estudio, la profesora Susmita Bose, PhD, de la Facultad de Ingeniería Mecánica y de Materiales de WSU. “Si un médico tiene una tomografía computarizada de un defecto, podemos convertirla en un archivo CAD [diseño asistido por computador] y hacer el andamio de acuerdo con el defecto”.

El andamio 3D en TCP fue fabricado en una impresora 3D ProMetal disponible en el mercado, desarrollada por Ex One (Irwin, PA, EUA), originalmente diseñada para hacer objetos de metal. La impresora funciona haciendo que un inyector de tinta disperse una carpeta de plástico sobre un lecho de polvo en capas de 20 micras, aproximadamente la mitad del grosor de un cabello humano. Siguiendo las instrucciones del equipo de diseño, crea un cilindro canalizado del tamaño de un borrador de lápiz.


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Washington State University

ProMetal RCT