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Permitirán crear piezas en técnicas de implantación y regeneración de tejido óseo

Dos nuevos materiales biocompatibles en polvo para imprimir en 3D

Redacción Interempresas10/12/2010

10 de diciembre de 2010

El Institut Químic de Sarrià (IQS), centro de investigación de Barcelona y miembro del proyecto español IBE-RM, ha desarrollado dos materiales en polvo basados en la hidroxiapatita (HA), un mineral muy abundante en la composición ósea, y que podrán ser procesados a través de impresoras en tres dimensiones para la fabricación rápida de piezas altamente personalizadas.

Las tecnologías de Rapid Manufacturing permiten la obtención de prototipos de geometría compleja a partir de la deposición continua de material metálico o polimérico. Asimismo, la fabricación de los productos finales es rápida porque se basan en información digital.

Para esta investigación se tomó como referencia los materiales comerciales utilizados por la impresora 3D. Además, se determinaron las condiciones de procesado de la máquina, como contenido acuoso, sistema de aglomeración e hidratación de los materiales en polvo orgánico e inorgánico, entre otros.

A partir de estos datos, se diseñaron las muestras de acuerdo al mecanismo de endurecimiento del polvo sol-gel para presentar unas propiedades similares a las del polvo de referencia.

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El reto consistió en generar suficiente polvo de hidroplaxtia para ser impreso en 3D. Foto: Nina Briski.

Fluido biológico

Una punto clave de la investigación era demostrar que las piezas impresas presentaban indicios de bioactividad. Para ello, se introdujo el nuevo material en un líquido que simula un fluido biológico y se comprobó que las muestras impresas y sinterizadas son capaces de intercambiar calcio y fosfato con la solución salina permitiendo la formación de una fase de HA de elevada actividad, lo cual demuestra un elevado grado de compatibilidad para aplicaciones en biomedicina.

“Esta investigación facilita notablemente la elaboración de implantes y regeneraciones óseas con un ajuste a las características geométricas y otros requerimientos del usuario final y del profesional que le trata”, explica Salvador Borros, experto en Materiales del IQS. “Nuestro principal desafío ha sido generar polvo de hidroxiapatita en cantidades suficientes para conseguir producir una cantidad considerable para ser impreso en 3D”.

En los trabajos posteriores se procederá a imprimir piezas para usarla sen ensayos in vivo con el material. Por otro lado, el grupo pretende optimizar la temperatura de sinterizado para conseguir el máximo de bioactividad.

EL proyecto IBE-RM

La iniciativa IBE-RM tiene como reto desarrollar una tecnología de fabricación rápida en España. Para eso, el consorcio cuenta con la participación de 27 socios, entre empresas, universidades y centros tecnológicos, entre los que destacan la Fundación Ascamm y Aiju. La investigación dispone de tres frentes de acción: tecnologías de Rapid Manufacturing, desarrollos de materiales, e implementación de tecnologías de información y comunicación en procesos productivos.

Con duración prevista hasta 2012 y un presupuesto de 3,3 millones de euros para los dos primeros años, el proyecto está parcialmente financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, así como por la Unión Europea dentro del Programa Operativo de I+D+i por y para el beneficio de las empresas (Fondo Tecnológico) del FEDER (Expediente PSE-020000-2009-1).

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