Corazón anatómico stl

En cirugías cardíacas complejas, tener la oportunidad de planificar y practicar con un modelo realista podría ayudar a los cirujanos a anticiparse a los problemas, lo que redundaría en resultados más satisfactorios. Las técnicas actuales de impresión 3D se han utilizado para fabricar modelos de órganos a tamaño real, pero los materiales no suelen reproducir el tacto ni las propiedades mecánicas del tejido natural. Además, los materiales blandos similares a los tejidos, como los cauchos de silicona, suelen colapsarse cuando se imprimen en 3D en el aire, lo que dificulta la reproducción de estructuras grandes y complejas. Eman Mirdamadi, Adam Feinberg y sus colegas desarrollaron recientemente una técnica, denominada incrustación reversible de forma libre de hidrogeles en suspensión (FRESH), que consiste en imprimir en 3D biomateriales blandos dentro de un baño de gelatina para sostener estructuras delicadas que, de otro modo, se colapsarían en el aire. Sin embargo, la técnica se limitaba hasta ahora a objetos pequeños, por lo que los investigadores querían adaptarla a órganos de tamaño natural.

El primer paso del equipo fue demostrar que el alginato, un material barato fabricado a partir de algas marinas, tiene propiedades materiales y mecánicas similares a las del tejido cardíaco. A continuación, los investigadores colocaron suturas en un trozo de alginato, que se mantuvo firme incluso cuando se estiró, lo que sugiere que los cirujanos podrían practicar la sutura de un modelo de corazón fabricado con este material. Para preparar la fabricación del modelo de corazón, el equipo modificó su impresora 3D FRESH para fabricar objetos más grandes. Utilizaron este dispositivo y las imágenes por resonancia magnética (IRM) de un paciente para modelar e imprimir un corazón humano adulto a tamaño real, así como una sección de arteria coronaria que podían rellenar con sangre simulada. El modelo de corazón era estructuralmente preciso, reproducible y podía manipularse fuera del baño de gelatina. Según los investigadores, el método también podría aplicarse a la impresión de otros modelos de órganos realistas, como riñones o hígados.

Imprimir una casa con hormigón 3D

Un equipo de la Universidad de Tel Aviv (Israel) ha logrado un gran avance al imprimir en 3D un corazón con tejido y vasos sanguíneos humanos. En el futuro, esta tecnología podría utilizarse para reparar corazones dañados o imprimir corazones totalmente nuevos, que se utilizarían para trasplantes.

¿SERÁ LA IMPRESIÓN 3D EL FUTURO DE LOS TRASPLANTES DE ÓRGANOS? Según la Organización Mundial de la Salud, las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte en todo el mundo y representan aproximadamente el 15% de todos los fallecimientos. Para los pacientes que sufren trastornos cardiovasculares en fase terminal, el trasplante de corazón suele ser el único tratamiento disponible. Pero los corazones sanos son difíciles de conseguir. Los científicos buscan una nueva alternativa: corazones impresos en 3D. Los órganos impresos en 3D son noticia desde hace un par de años. En 2013, una empresa llamada Organovo fabricó el primer prototipo de hígado humano mediante bioimpresión 3D. El proceso toma células de órganos de donantes para crear un material conocido como «biotinta». A continuación, las células recreadas se colocan cuidadosamente capa a capa para crear las estructuras del tejido hepático. Aunque el proceso ha demostrado ser exitoso, no es adecuado para trasplantes y se ha utilizado para pruebas de drogas. En 2018, el doctor Tim Brown y una empresa de impresión médica en 3D crearon con éxito un riñón impreso en 3D para ayudar en una compleja operación de trasplante de riñón.A principios de este año, el equipo científico dirigido por los bioingenieros Jordan Miller, de la Universidad Rice, y Kelly Stevens, de la Universidad de Washington (UW), creó redes vasculares impresas en 3D que imitan los conductos naturales del cuerpo para la sangre, el aire, la linfa y otros fluidos vitales. Esta innovación ha eliminado un importante obstáculo en la impresión de tejidos humanos funcionales y ha abierto el camino a la impresión completa en 3D de órganos de sustitución.

Corazón humano impreso en 3D

La idea de utilizar la impresión en 3D para el trasplante de órganos parece futurista, pero es algo que puede hacerse realidad en nuestro mundo actual gracias a los avances de la tecnología y la medicina. Con más investigación e inversiones por parte de gobiernos e inversores privados, el futuro de la medicina y los trasplantes son los órganos impresos en 3D.

Con el tiempo, el número de personas que esperan un trasplante de corazón, riñón o hígado es mayor que el número de órganos listos para ser utilizados. Esto ha hecho que muchas personas esperen durante varios años a que alguien ceda sus órganos. De este grave problema trata el sistema de órganos impresos en 3D.

Aunque el sistema de impresión de órganos en 3D está en pleno desarrollo, ya hay impresoras disponibles que se utilizan para llenar el vacío creado por la espera de órganos humanos antes de que sea posible el trasplante. La tecnología de impresión de órganos en 3D se realiza imprimiendo andamios sobre células, que a su vez crecen hasta alcanzar el tamaño completo del órgano con el tiempo.

Aunque esta tecnología se va aceptando poco a poco en los campos médico y biológico, no suele ser un procedimiento barato. Muchas personas se enfrentan a la pregunta de cuánto cuesta un órgano impreso en 3D y esto parece echar para atrás la idea de siquiera probar el método.

Órganos impresos en 3D

Un equipo de científicos de la Universidad de Tel Aviv (TAU, en Israel) ha logrado un gran avance. En el laboratorio de biología molecular y biotecnología de la institución, crearon el primer corazón vascularizado completo del mundo, utilizando una impresora 3D. El trabajo se publicó en la revista Advanced Science.

«Es la primera vez que alguien crea e imprime con éxito un corazón completo repleto de células, vasos sanguíneos, ventrículos y cámaras», afirma Tal Dvir, profesor de la TAU y autor principal del estudio. Anteriormente se habían impreso corazones en 3D, pero sólo con tejidos simples, inadecuados para sustituir el órgano original.

«Este corazón está hecho con células humanas y materiales biológicos específicos del paciente. En nuestro proceso, estos materiales sirven de biotintas, sustancias compuestas de azúcares y proteínas que pueden utilizarse para imprimir en 3D modelos de tejidos complejos», explicó el profesor Dvir al diario israelí The Jerusalem Post.

Para lograr este resultado, los investigadores recogieron una biopsia del tejido adiposo de los pacientes. Las células de este tejido se han reprogramado para convertirlas en células madre pluripotentes, de modo que puedan diferenciarse como células musculares cardiacas (corazón) y endoteliales (vasos). Por tanto, se han creado distintos tipos de células para mezclarlas con biotintas y sustancias inmunocompatibles específicas para el paciente dentro de la impresora 3D.

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