Nueva técnica de impresión 3D podría facilitar implantes cardiovasculares más flexibles

Los dispositivos transcatéter mínimamente invasivos deben comprimirse en catéteres pequeños y recuperar su forma prevista después de la implantación, lo que plantea un desafío de diseño para los implantes cardiovasculares con geometrías complejas y específicas de cada paciente. Las estructuras rígidas pueden volverse demasiado rígidas durante la compresión, lo que potencialmente aumenta el riesgo de lesión vascular.

Para respaldar diseños más flexibles, los investigadores han desarrollado un método de impresión tridimensional para dispositivos de nitinol que podría ampliar las opciones para implantes cardiovasculares personalizados.

Un equipo internacional liderado por el Instituto IMDEA de Materiales y la Universidad Politécnica de Madrid desarrolló el método en colaboración con el Instituto de Tecnología de Massachusetts y la Universidad de Galway. El enfoque utiliza impresión tridimensional de nitinol, una aleación superelástica de níquel-titanio, para fabricar estructuras cardiovasculares trenzadas en un solo paso de producción. La tecnología ha sido patentada y reconocida con el Premio Nacional James Dyson.

Las estructuras impresas están diseñadas para imitar los vasos sanguíneos a la vez que proporcionan la flexibilidad necesaria para su entrega mediante catéter. Sus filamentos entrelazados se mueven y se reorientan durante la deformación, mientras que las estructuras reticulares convencionales dependen de la flexión de puntales rígidos.

Para preparar las superficies impresas para una posible implantación, el equipo aplicó grabado químico y electropulido para lograr un acabado de grado biomédico. Este posprocesado redujo el grosor de las fibras en un 47,7 % y el área de la sección transversal en un 71,1 % en comparación con las estructuras tal como se imprimieron.

Las pruebas mecánicas demostraron el rendimiento de esta arquitectura trenzada bajo compresión. Los stents soportaron una compresión de hasta el 50 % de su diámetro original, manteniendo más del 90 % de recuperación elástica, y su fuerza radial crónica hacia afuera fue hasta cinco veces menor que la de las estructuras reticulares convencionales.

En comparación, los investigadores informaron de que las retículas convencionales se volvieron excesivamente rígidas durante la compresión y se enfrentaron a un riesgo de fractura con deformaciones cercanas al 25 %. La validación del prototipo utilizó indicadores de rendimiento mecánico ampliamente aceptados y un único ciclo de compresión-expansión diseñado para reproducir la inserción y la implantación del catéter.

Los hallazgos se publicaron en npj Metamaterials el 30 de septiembre de 2026.. El trabajo futuro incluirá pruebas de biocompatibilidad in vitro y estudios en animales antes de que puedan comenzar las investigaciones clínicas en pacientes.

Los investigadores también identificaron los dispositivos neurovasculares para vasos cerebrales de difícil acceso como una dirección futura. Este trabajo requerirá una mayor miniaturización de estructuras complejas de nitinol y la exploración de la impresión tridimensional de ultraalta precisión y la funcionalización magnética.

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Instituto IMDEA de Materiales
Universidad Politécnica de Madrid