Un grupo de investigadores del MIT, dirigido por Markus Buehler, ha conseguido un nuevo y sensacional avance en el campo de la construcción de estructuras óseas gracias a la impresión en 3D. Este grupo de investigadores está experimentando con impresoras y un material sintético que emula en algunos aspectos al hueso. El objetivo a largo plazo es llegar a fabricar piezas óseas hechas a medida para cada paciente para después insertar esos “huesos” allá donde se deba reemplazar a los dañados, logrando resultados casi tan buenos como si el paciente tuviera un hueso natural en ese sitio.
Un rasgo clave del hueso, que ha sido difícil imitar en materiales sintéticos, es lo bien combinados y compenetrados que están en él dos ingredientes muy diferentes entre sí. Por un lado, el hueso está compuesto de colágeno, el cuál es demasiado blando y elástico para mantenerse firme ante el peso del cuerpo. Y por otro lado se encuentra la hidroxiapatita, dicho material si soporta el peso del cuerpo, pero es muy quebradiza y se rompe con facilidad ante golpes. Por lo tanto la forma idónea es la combinación de las moléculas de ambos materiales entre sí. Otro de los aspectos complicados es la jerarquización de las estructuras, las cuales están autoensambladas por medio de reacciones electroquímicas.
El equipo de investigación ha desarrollado un método que consigue solventar en gran medida esos obstáculos. Disponen de diseños optimizados por ordenador de polímeros blandos y rígidos dispuestos en patrones geométricos que replican los patrones propios de la naturaleza, además, cuentan con una impresora 3D que imprime usando como “tintas” dos polímeros a la vez. Gracias a todo ello, el equipo ha producido muestras de materiales sintéticos que tienen una conducta ante las fracturas similar a la del hueso.
El objetivo principal de la investigación es poder igualar las excelentes cualidades del hueso a estos materiales sintéticos. Aunque los patrones geométricos utilizados para esos materiales sintéticos por el grupo de Buehler están basados en los propios de materiales naturales como el hueso o el nácar, los investigadores también están trabajando con nuevos diseños que no existen en la naturaleza.
El hecho de poder imprimir huesos sintéticos iguales a los naturales, mediante impresoras 3D, permitiría fabricar piezas óseas capaces de reemplazar a las naturales en personas que lo necesiten, lo cual supone un avance increíble en el campo de la medicina.
