Ingenieros chilenos diseñan impresora 3D para crear implantes metálicos

Investigadores del Departamento de Ingeniería Mecánica y Metalúrgica de la Universidad Católica de Chile (UC), con el apoyo de la Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica (Conicyt), fabricó y probó una impresora 3D para crear implantes médicos con aleaciones metálicas.

La innovación, recientemente patentada, permite imprimir piezas metálicas para uso ortopédico, a través de un novedoso proceso láser de fabricación continua de las capas de los objetos, que resulta más rápido, compacto y económico de producir, a diferencia de las actuales tecnologías.

"Los desafíos de las prestaciones de estas máquinas son buscar nuevos materiales de impresión. En este caso, hemos integrado aleaciones de cobre en las pruebas para comprobar las ventajas que ofrece la tecnología", comenta Jorge Ramos, profesor de Ingeniería UC.

El investigador que lidera el proyecto, junto a Javier Vera y Guillermo Zañartu, precisó que esta tecnología podría aplicarse de manera inmediata en la fabricación de "copas acetabulares" para implantes de cadera, lo que podría generar un impacto considerable en el país, ya que anualmente se realizan más de 7.500 cirugías de este tipo.

A nivel mundial, en tanto, el número de pacientes al que se le implanta una prótesis de cadera se acerca al millón por año. Algo que se ha asociado al aumento en la expectativa de vida y a la consiguiente prevalencia de enfermedades osteoarticulares.

Hace un año el equipo de investigadores visitó la empresa Zimmer Biomet en Indiana, Estados Unidos, y pudo comprobar cómo estaban usando la impresión 3D allá, para desarrollar dicho implante. Entre los principales motivos para usar esta tecnología, se encuentra la necesidad de fabricar prótesis a la medida.

"Los cirujanos ortopédicos apuestan cada vez más por la impresión 3D como una solución tecnológica para sustituir huesos defectuosos o desgastados de sus pacientes. La mayoría se parece a los fabricados con titanio, pero los nuevos implantes personalizados tienen un futuro promisorio", indicó Ramos.

Ventajas de la tecnología

Entre los aspectos novedosos del proceso, destaca la utilización de un láser infrarrojo que fabrica las piezas al interior de una cámara controlada, libre de oxígeno.

A diferencia de los procesos convencionales de impresión 3D, que trabajan las piezas por capas separadas, esta tecnología genera una sola capa de crecimiento continua a través de una geometría espiral. Esto ha permitido demostrar la posibilidad de crear objetos cilíndricos, como argollas metálicas.

Lo anterior ha permitido obtener piezas más compactas volumétricamente, con mejores propiedades mecánicas, en menor tiempo y también más económicas, por el menor tiempo de fabricación, entre otros resultados.