Un esquema que muestra la producción de un andamio bioimpreso en 3D mediante el uso de SLAM. A) El lecho de impresión de fluido-gel se crea enfriando por cizallamiento una solución de agarosa caliente a lo largo de la transición sol-gel que luego se carga en un recipiente de dimensiones adecuadas para soportar el andamio. Los bioenlaces se producen mediante la selección cuidadosa de hidrogel y células y luego se mezclan antes de agregarlos a los cartuchos de bioimpresora. B) El bioenlace se extruye dentro del lecho fluido autorreparable y varios cartuchos pueden extruir diferentes capas de hidrogel formando una interfaz con los bioenlaces depositados previamente para la creación de una construcción multicapa. C) La reticulación y los medios celulares inducen la solidificación y proporcionan metabolitos al armazón celular. D) El lavado de bajo cizallamiento con agua desionizada libera la construcción del gel fluido de soporte. Crédito:Materiales funcionales avanzados
Una nueva forma de impresión 3D de materiales blandos como geles y colágenos ofrece un gran paso adelante en la fabricación de implantes médicos artificiales.
Desarrollado por investigadores de la Universidad de Birmingham, la técnica podría usarse para imprimir biomateriales blandos que podrían usarse para reparar defectos en el cuerpo.
La impresión de materiales blandos mediante la fabricación aditiva ha sido un gran desafío para los científicos porque si no están respaldados, se comban y pierden su forma. La nueva técnica, denominada Fabricación aditiva de capa suspendida (SLAM), utiliza un hidrogel a base de polímero en el que las partículas se han manipulado para crear un gel autocurativo. Los líquidos o geles pueden inyectarse directamente en este medio y acumularse en capas para crear una forma tridimensional.
El método ofrece una alternativa a las técnicas existentes que utilizan geles triturados para formar un baño de lechada en el que se inyecta el material impreso. Llamada incrustación reversible de forma libre de hidrogeles suspendidos (FRESH), estos ofrecen muchas ventajas, pero las fricciones dentro del medio de gel pueden distorsionar la impresión.
En un estudio publicado en Materiales funcionales avanzados , un equipo dirigido por el profesor Liam Grover, en la Facultad de Ingeniería Química, mostrar cómo se pueden cortar las partículas del gel que han desarrollado, o retorcidos para que se separen, pero aún conservan alguna conexión entre ellos. Esta interacción crea el efecto de autocuración, permitir que el gel soporte el material impreso para que los objetos se puedan construir con detalles precisos, sin fugas ni flacidez.
"El hidrogel que hemos diseñado tiene algunas propiedades realmente intrigantes que nos permiten imprimir materiales blandos con detalles muy finos, "explica el profesor Grover." Tiene un gran potencial para fabricar biomateriales de reemplazo, como válvulas cardíacas o vasos sanguíneos, o para producir tapones biocompatibles, que se puede utilizar para tratar daños en los huesos y cartílagos ".
SLAM también se puede usar para crear objetos hechos de dos o más materiales diferentes, por lo que podría usarse para hacer tipos de tejidos blandos aún más complejos, o dispositivos de administración de fármacos, donde se requieren diferentes tasas de liberación.
