El fin de la investigación es lograr un material con elasticidad y densidad similares a las del hueso humano
Una de las desventajas al colocar dentro del cuerpo implantes fabricados de metales como el hierro, acero inoxidable y titanio, es que no tienen elasticidad ni densidad parecida al hueso humano. Además, por su tipo de superficie no siempre permiten la adecuada generación de tejido óseo, el cual se debilita con el paso del tiempo hasta provocar que la pieza implantada salga de su lugar o inclusive se zafe provocando daños colaterales importantes.
Ante ello, integrantes del Centro de Tecnología Avanzada (CIATEQ), investigan los principios básicos para la fabricación en tercera dimensión (3D) de implantes biocompatibles y con características porosas, elásticas y con una densidad similar al hueso. Las estructuras serán diseñadas empleando diferentes herramientas comerciales de software y están pensadas para soportar el difícil ambiente dentro del cuerpo humano para evitar lesiones con el paso el tiempo.
Carlos Agustín Poblano Salas, quien forma parte del equipo innovador del CIATEQ, explicó que como primera fase del proyecto se han investigado los materiales que mejor cumplen la función de un implante al mostrar biocompatibilidad y resistencia, por lo que se definió la utilización de titanio grado cinco, el cual es una aleación de titanio, aluminio y vanadio empleada también en la industria aeronáutica está compuesto de seis por ciento de aluminio y cuatro de vanadio, y como recubrimiento se determinó el uso de un material cerámico denominado hidroxiapatita.
En cuanto al proceso de creación de las piezas, el doctor en ciencia de materiales indicó que actualmente se trabaja con herramientas de un software para diseñar los implantes, mismos que tendrían que cumplir con la característica de poseer estructuras internas huecas auto-soportadas, similares a las del hueso humano.
El especialista profundizó sobre el proceso de impresión de las estructuras en 3D; “Las piezas se fabricarán empleando polvo de titanio grado cinco, mismo que se fusiona a través de un proceso de sinterización en la impresora 3D mediante el empleo de un láser que une capa por capa el material hasta construir la geometría buscada”.
Asimismo, Poblano Salas refirió sobre la importancia de recubrir las estructuras creadas con un material que permita la osteointegración, en otras palabras, que posibilite la unión adecuada y funcional entre el implante y el tejido óseo. Por lo que se seleccionó un cerámico denominado hidroxiapatita, el cual es biocompatible, ya que tiene características similares al hueso y se usa comúnmente en implantes sin que el cuerpo los rechace.
Cabe señalar que el recubrimiento se producirá mediante rociado térmico, en particular se usará la técnica de combustión denominada HVOF, en la cual el material a utilizar se funde a causa de una flama de alta velocidad y después es proyectado sobre la superficie a recubrir.
Finalmente, el experto en materiales refirió que la investigación es patrocinada por CONACYT y en ella se trabaja en conjunto con el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, unidad Querétaro y el Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial. También agregó que como parte de la experimentación, actualmente se han impreso algunas estructuras preliminares en acero inoxidable. (Agencia ID).
