Desde la antigüedad, el ser humano ha utilizado materiales disponibles en la naturaleza para reparar los posibles daños que pudiera sufrir el organismo derivados de lesiones, accidentes o enfermedades.

En el Antiguo Egipto, se hallaron ojos, orejas, dientes y narices artificiales en varias momias. En China e India se utilizaban ceras, pegamentos, colas y telas en la reconstrucción de partes del cuerpo malformadas. Con los avances científicos y tecnológicos de los últimos 50 años, ha sido posible fabricar desde los modelos anatómicos clásicos de implantes ortopédicos, hasta los materiales biomiméticos desarrollados en el laboratorio. Esto están permitiendo un aumento gradual en la efectividad de los tratamientos basados en la ingeniería de tejidos, rama de la ingeniería biomédica.
Entre las tecnologías más recientes está la impresión 3D de prótesis y biomateriales para su uso en diversas especialidades médicas. ¿Pero qué podemos esperar de la impresión 3D en el sector médico?

¿Qué es la impresión 3D?

Este tipo de tecnología se basa en un concepto que casi parece ciencia ficción. A través de equipos de impresión es posible crear estructuras anatómicas compatibles con el cuerpo humano. Y teniendo en cuenta el tipo de material utilizado para imprimir, estas estructuras pueden integrarse como parte del organismo vivo.
Las prótesis y los implantes pueden adaptarse, con el objetivo de servir apenas para un organismo específico. Esto puede disminuir la tasa de rechazo e infecciones, debido a su capacidad de crear algo tan personalizado, que aumenta la función de la prótesis o implante.

¿Cuáles son las aplicaciones de la impresión 3D en medicina?

Actualmente, los materiales impresos en 3D se pueden utilizar en neurocirugía, cirugía ortopédica y maxilofacial, ingeniería de tejidos, fabricación indirecta de dispositivos médicos, cirugía cardíaca o cirugía ortopédica.
Recientemente, en la Universidad de Tel Aviv, un grupo de científicos logró crear un corazón artificial impreso con materiales biológicos. Este órgano tenía aproximadamente 3 centímetros, equivalente al tamaño del órgano en un ratón o un conejo. Sin embargo, aún no se ha logrado que este corazón sea capaz de bombear sangre por sí mismo. Si este objetivo se alcanza con éxito, seremos testigos de una importante revolución en el campo de la medicina. La impresión 3D puede suplir la falta de órganos para donación y, al mismo tiempo, puede ser posible reducir el coste y las dificultades inherentes al trasplante de órganos.
En 2018, un grupo de investigadores italianos logró crear vasos sanguíneos utilizando biopolímeros y células biológicas. Aunque este estudio aún se encuentra en una etapa inicial, el avance de esta investigación podría significar el uso de prótesis de vasos sanguíneos en casos de insuficiencia cardíaca, mejorando los resultados de las intervenciones quirúrgicas y la salud de millones de personas.
La reparación de tejidos óseos y la inclusión de implantes óseos 3D es también una realidad. Con el uso de biomateriales y estructuras creadas en el laboratorio, es posible crear estructuras anatómicas óseas que promueven la reparación y el crecimiento óseo en el cuerpo humano.
En la Universidad de Wollongong, Australia, un grupo de investigadores logró imprimir orejas en 3D. El uso de estas estructuras anatómicas podrá ayudar a los niños que sufren Microtia, deformación congénita del oído.

¿Cuál es el impacto de la impresión 3D en el futuro de los seres humanos?

Es sin duda la gran pregunta. ¿Tendremos todos "piezas" artificiales que puedan salvarnos de algunas enfermedades? Creemos que sí. La respuesta siempre estará de lado de la investigación científica y del desarrollo tecnológico y, sin duda, de la apuesta de los gobiernos y las grandes empresas tecnológicas en este campo. Con la inversión en impresión 3D conseguiremos evolucionar, y el uso de órganos o implantes biológicos será una realidad común para casi todos los seres humanos. Sin embargo, existen todavía algunas limitaciones.
¿Es seguro fabricar órganos en el laboratorio, garantizando que los materiales que los componen son totalmente inofensivos para los humanos? Es necesario esperar a que la investigación científica avance para que podamos obtener más datos relacionados con este tema.
¿Es moralmente aceptable crear tejido vivo en el laboratorio? Creemos que sí. Como ocurre con cualquier otra terapia médica realizada en el laboratorio, el desarrollo de tejidos vivos en un ambiente controlado puede permitir su uso para tratar a muchos pacientes. Esto con el valor añadido de contar con materiales biológicos en su composición, que pueden aumentar la efectividad de este tipo de tratamientos.
¿Vamos a ser seres biónicos? Creemos que no. La impresión 3D es una técnica que permite el uso de materiales biológicos, lo que hace que los órganos o implantes de estructuras anatómicas que podemos utilizar los humanos sean muy similares a su propia estructura molecular. Por lo tanto, no sería necesario utilizar componentes electrónicos junto con órganos o implantes impresos en 3D para lograr la efectividad deseada.