¿Cirugía sin corte? Investigadores desarrollan una impresora 3D que utiliza ultrasonidos

En un futuro próximo, podría ser posible realizar cirugías médicas sin tener que cortar la piel; todo gracias a investigadores de la Universidad de Duke y la Facultad de Medicina de Harvard.

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En una nueva prueba de concepto publicada el jueves (7 de diciembre) en Science, demostraron una impresora 3D que utiliza ultrasonido para imprimir biomateriales dentro de un órgano.

Los investigadores detrás de esta tecnología innovadora son Junjie Yao, bioingeniero de la Universidad de Duke; y su coinvestigador principal Yu Shrike Zhang.

El mayor problema al que se enfrentaron los investigadores

Muchas tecnologías de impresión 3D utilizan la luz para solidificar la tinta en estructuras, lo que a menudo requiere impresión en superficies.

Esto plantea desafíos para crear estructuras mínimamente invasivas, ya que normalmente es necesaria la cirugía para la implantación.

“Ese es realmente el límite de la tecnología de bioimpresión actual”, dijo Yao. Entonces, a los investigadores se les ocurrió la idea de fabricar una impresora que utiliza ondas de ultrasonido que viajan más profundamente a través de materiales opacos.

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“Por eso estamos desarrollando esta impresora de ultrasonido, que utiliza ondas de ultrasonido para convertir la tinta sonora desarrollada por el laboratorio de Shirke en estructuras tridimensionales dentro del tejido sin la necesidad de imprimirla y luego implantarla en el tejido”, dijo Yao. citado por STAT News.

Solución

La impresora, diseñada por Yao y su equipo, emplea un transductor de ultrasonido enfocado para convertir la energía eléctrica en ondas sonoras, lo que permite la creación de estructuras intrincadas capa por capa dentro de los tejidos.

Los investigadores imprimieron con éxito una estructura con forma de hueso a través de piel y músculo de cerdo, simularon la reconstrucción ósea, trataron la fibrilación auricular imprimiendo un parche en un corazón ex vivo y administraron quimioterapia a través de un hígado de cerdo de 14 milímetros de espesor.

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“Creo que lo que fue bastante innovador fue el uso de ultrasonido para realizar este tipo de gelificación de materiales tan profundamente en el [organ] con una tecnología no invasiva como el ultrasonido, que realmente tiene efectos secundarios mínimos”, dijo Adam Feinberg, profesor de la Universidad Carnegie Mellon con experiencia en ingeniería biomédica y ciencia de materiales, citado por STAT.

Feinberg, que no participó en el estudio, describió la investigación como una aplicación “única” de tecnología.

(Con aportes de agencias)