Muchos restauradores de coches clásicos a menudo compran un modelo idéntico al que quieren rehabilitar para sustituir sus piezas defectuosas por otras “sanas” y poder devolverlo a la carretera. Es algo parecido, salvando las distancias, a lo que ocurría en la película La Isla, en la que las personas más ricas, poderosas y sin escrúpulos del planeta encargaban sus propios clones para poder asegurarse el trasplante de órganos dañados o enfermos por otros sanos procedentes… de sí mismos.

Dejando a un lado las dudas éticas, dentro de muy poco tiempo esta vertiente futurista de la clonación dejará de tener sentido, incluso en el mundo del cine. Los avances registrados en el mundo de la bioimpresión en 3D ya han comenzado a situar en el horizonte la creación de “repuestos” biológicos para el ser humano, y será posible crear órganos nuevos “a la carta” para sustituir los que estén dañados.

Arterias artificiales en 3D

Uno de los últimos hitos en este campo ha sido el desarrollo de una arteria artificial en 3D llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Wiscosin-Madison de Estados Unidos. El funcionamiento de este “repuesto” de arteria es, sobre el papel, sencillo: cuando una persona sufre un accidente cerebrovascular, los cirujanos reemplazan los vasos dañados por sistemas que deben ser controlados por técnicas complejas y que pueden ocasionar problemas con el paso del tiempo.

Con esta investigación los científicos han desarrollado un material innovador que reacciona a pulsos eléctricos acompasados a la presión arterial sin necesidad de utilizar fuentes de energía adicionales.

Se trata de un material que combina nanopartículas piezocerámicas de niobita de sodio y potasio con un polímero de fluoruro de polivinilideno, dos elementos que cambian de polaridad al recibir impulsos eléctricos, y que puede ser controlada a distancia por un especialista.

Creación de material biológico a través de impresoras 3D

Pero, ¿qué es exactamente la bioimpresión? Se trata de una técnica de creación de material biológico a través de impresoras 3D. Es decir, que utiliza la misma técnica de adición o superposición de material que una impresora en 3D convencional pero con biotintas, capas de materiales biológicos, bioquímicos y células vivas. ¿Para qué? Pues para utilizar el tejido resultante en el desarrollo de estructuras humanas complejas con propiedades biológicas y mecánicas que sean capaces de restaurar la función de un tejido o un órgano humano.

En la actualidad la bioimpresión se utiliza para fabricar tejidos capaces de reemplazar otras estructuras enfermas, dañadas o envejecidas del ser humano a partir de células del propio paciente, como la piel. Pero sus aplicaciones son más amplias. Por ejemplo:

• Creación de prótesis para mejorar funciones mecánicas y fisiológicas, como prótesis torácicas e implantes para reconstrucciones dentales y maxilofaciales.
• Generación de tratamientos para enfermedades, por ejemplo, la impresión de medicamentos personalizados con principios y dosis adaptados a las necesidades de cada paciente
• Réplicas pre quirúrgicas exactas de las estructuras anatómicas del paciente, para planificar intervenciones en órganos delicados o poco accesibles y aumentar su tasa de éxito.

Biotintas, conversión del material en tejido biológico

Junto con la investigación sobre la bioimpresión se han desarrollado las llamadas biotintas. A pesar de su nombre, este material no tiene nada que ver con la escritura, sino que se trata de sustancias líquidas que contienen células vivas, componentes biológicos y biomateriales necesarios para generar y favorecer la mitosis celular y convertir el material en un tejido biológico.

Uno de los últimos descubrimientos en esta materia tiene como protagonistas a investigadores de las universidades de Ohio y Pensilvania, y supone un avance significativo en la medida en que permite imprimir estructuras en 3D dentro del cuerpo humano.

Hasta el momento, las tintas biológicas se solidificaban a una temperatura inferior a la del cuerpo humano y mediante la exposición a la luz ultravioleta. Sin embargo, los rayos UV son perjudiciales para el tejido del paciente si se administran dentro del cuerpo, por lo que resultaba necesario desarrollar este proceso en el exterior. La nueva biotinta, en cambio, se puede aplicar en el interior del paciente a una temperatura corporal de 37º y solidificarse utilizando una fuente de luz visible que no sea ultravioleta.

El sector de la bioimpresión en 3D, además de ser una de las tendencias de la tecnología médica del futuro, es un potente mercado que prevé mover cerca de 1.700 millones de dólares en 2024, según un estudio de Markets and Markets.