El ámbito de la medicina es uno de los más avanzados por la manera en cómo se han desarrollado nuevos tratamientos y métodos. Una de las tecnologías que está analizando y haciendo más maleable la evolución médica es la Fabricación Aditiva.

Con esta tecnología, en CIM UPC trabajamos para responder a las demandas de personalización del mundo de la salud. Los principales campos de aplicación de la línea Impresión 3D para salud son:

  • Impresión de prótesis médicas.
  • Bioimpresión 3D de tejidos.
  • Impresión de prototipos y modelos quirúrgicos y pre-quirúrgicos.
  • Impresión de implantes biocompatibles.

La línea de 3D Printing for Health nace después de años de colaboración con hospitales punteros, como el Hospital San Juan de Dios y el Parque Taulí, en el procesamiento de imagen médica y la impresión de modelos de planificación quirúrgica que han permitido una mejora sustancial en la hora de abordar intervenciones de riesgo.

Ofrecemos servicios que incluyen la fabricación de modelos pre-quirúrgicos e impresión de prótesis, bioimpresión 3D de tejidos y, además, el diseño y desarrollo de maquinaria de impresión 3D personalizada, sobrepasando las impresoras que se pueden encontrar al mercado. También trabajamos por la viabilidad de nuevos materiales de interés médico para ser procesados mediante la fabricación aditiva.

En este sentido, hace más de cinco años que participamos en diferentes proyectos de R+D+i para llevar las capacidades de la fabricación aditiva hasta el siguiente nivel en el campo de la medicina: proyectos como James Bone, Match y QuirofAM han supuesto un cambio en el paradigma de la impresión 3D y su aplicación al mundo médico y quirúrgico. En la misma línea, hemos iniciado la participación en un nuevo proyecto, INK3D, que forma parte de la comunidad BASE 3D, coordinada desde nuestro centro.

Estos últimos meses, en CIM UPC hemos tenido un papel relevante en la aportación de tecnologías de fabricación aditiva para hacer frente a la crisis sanitaria vivida a causa de la Covid-19, siendo un agente principal en el proyecto europeo CAR3D, en el que todavía trabajamos para hacer frente en las consecuencias de la pandemia.

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    Origami

    James Bone

    Match

    Quirofam

    Car3D

    3PP

    Cluster MAV

    El objetivo principal del proyecto ORIGAMI es desarrollar un proceso de fabricación que combine tecnologías básicas de fabricación aditiva con operaciones posteriores al procesamiento. Estableciendo, de este modo, un proceso capaz de producir productos valiosos para las aplicaciones biomédicas y que, al mismo tiempo, consiga reducir el tiempo de fabricación.

    La estructura obtenida está formada por sistemas de porosidad para aplicaciones en el sector biomédico, utilizando cerámicas a base de fosfato de calcio o vidrio de sílice con propiedades biológicas excelentes y diseños de estructura de malla para optimizar sus características mecánicas, con el fin de satisfacer las necesidades de algunas aplicaciones de cirugía columnar y reparación ósea de enfermedades cancerosas. En este proceso, la colaboración y desarrollo de estructuras trabeculares con la empresa FAME es fundamental, puesto que esta empresa aporta su amplio know-how.

    El enfoque del proyecto se basa en el desarrollo de una nueva tecnología para los procesos de fabricación aditiva. Esta nos permite crear productos biomédicos de alto valor añadido que, tecnológicamente, pueden ser aplicables a otros muchos sectores en el futuro.

    El proyecto JAMES BONE es un proyecto de investigación industrial basado en el desarrollo de implantes personalizados mediante el uso de tecnologías de fabricación aditiva. El objetivo principal del proyecto es desarrollar un proceso de fabricación más robusto y rentable que pueda producir prótesis complejas y materiales adecuados, que sean reabsorbibles, para ser implantados en el cuerpo humano.

    El proyecto se centra en satisfacer toda la gama de implantes, desde productos de gamma media basados en tecnologías de fabricación por sinterización por láser utilizando materiales reabsorbibles, hasta implantes de gamma alta basados en tecnologías de fabricación por electrospinning lineal utilizando medicina antiinflamatoria y hidroxiapatita con polímeros.

    El objetivo de MATCh es ofrecer nuevos diseños de dispositivos ortopédicos. Las PYMES (FAME MED, GTS, EJEMPLAR) proporcionan habilidades para diseñar recubrimientos cerámicos de vidrio macroporoso nuevos y fiables para la modificación de la superficie de las copas acetabulars cerámicas comerciales, el que puerta al desarrollo de una nueva generación de prótesis de cadera con funcionalidades mejoradas.

    Es probable que una de cada 150 personas necesite una prótesis de cadera en los próximos 30 años, para satisfacer esta demanda, el proyecto MATCh tiene como objetivo superar los inconvenientes actuales de las prótesis, desarrollando el prototipo de una innovadora copa de cerámica MONOBLOCK; una copa anclada al hueso a través de un recubrimiento trabecular bioactiu, vidriado en su superficie y capaz de promover la osteointegració tanto primaria como largo plazo.

    El proyecto QuirofAM está enmarcado dentro de la comunidad de Llavor 3D, que está impulsada por la Generalitat de Cataluña para acelerar y desarrollar la adaptación de la fabricación aditiva en el sector industrial, y cofinanciada a través del programa operativoFEDER Cataluña 2014-2020.

    El objetivo del proyecto QuirofAM es la transformación de la práctica quirúrgica mediante la incorporación de la fabricación aditiva a tres niveles: modelos de ensayo quirúrgico, guías e implantes por reconstrucción e implantes bioactivos para la regeneración de tejidos. Uno de los beneficios más interesantes que tiene esta tecnología en el sector biomédico es la individualización de tratamientos.

    El proyecto CAR3D es un proyecto europeo para dar respuesta a las necesidades producidas por la Covid-19. Los objetivos prinicpals del proyecto son producir equipos de protección individual (EPIs) certificados y reutilizables y hacerlos accesibles en todo el territorio europeo mediante una red de proveedores.

    El equipo de CAR3D trabaja para crear EPIs referentes, desde el diseño hasta el usuario final, para materiales sanitarios que cumplan todos los requisitos de calidad y seguridad. Así como para conseguir una coordinación adecuada con los contactos y las cadenas de suministro ya establecidas.

    Sitio web oficial: CAR3D – Project

    Este proyecto es financiado por el Ministerio de Ciencias e Innovación, y se basa en el desarrollo de tecnología mediante la tecnología de las impresoras 3D para estudiar células cancerígenas de mama. Este proyecto colaborativo está liderado por Universitat de Girona, junto con BCN3D Technologies y CIM UPC.

    El objetivo de la investigación es avanzar en la medicina personalizada para tratar una de las variantes de cáncer más agresivo, el triple negativo, desarrollando una plataforma tecnológica mediante la impresión 3D que combine por primera vez fabricación aditiva por extrusión de filamento y electrospinning. Se trata de producir ágilmente estructuras impresas en 3D donde se cultiven y crezcan células del cáncer de mama triple negativo del mismo paciente (tumoroids), mimetizando de manera más efectiva las condiciones reales de la enfermedad. Así, se podrán testar rápidamente los fármacos por su cura, siendo el proceso de selección del fármaco idóneo mucho más rápido y evitando así un proceso de prueba y error que actualmente condiciona las posibilidades de supervivencia de las pacientes. Se espera que el proyecto tenga un alto impacto clínico-traslacional que puede suponer un gran avance en el desarrollo de nuevas estrategias de medicina personalizada preclínica.

    El proyecto consiste a desarrollar un proceso sistematizado para la fabricación de soluciones avanzadas y personalizadas con silicona. Desarrollo experimental de prototipos de silicona mediante la tecnología de impresión 3D, para fabricar nuevos productos de alto valor añadido que posibiliten la diversificación de portafolios de soluciones de los miembros del Clúster MAV con la entrada a nuevos nichos de mercado. El proyecto engloba dos fases principales: 1. Estudio de viabilidad: estudiar y analizar la viabilidad técnica del proceso de impresión 3D por siliconas. 2. Proceso sistematizado por la impresión 3D de componentes siliconatos industriales.

    Participantes: Clúster de Materiales Avanzados (Clúster MAV); Venair, CIM UPC.

    La agrupación emergente BASE3D, coordinada por CIM UPC, es una agrupación de centros de investigación nacida para potenciar la investigación, el desarrollo tecnológico y la innovación en Impresión 3D, y que se ha propuesto aumentar los TRL (Technology Readiness Level) de varias líneas de fabricación de tecnologías de fabricación aditiva, y que lo hará ejecutante proyectos que totalizan una inversión global de unos 3,7 M€.

    Para hacerlo, se han impulsado 4 proyectos:

    • LIGHT3D: Tecnologías de láser y otra Luz, liderado por LEITAT.
    • FUSE3D: Tecnologías para deposición de material semifundido, liderado por HSJD.
    • INK3D: Tecnologías para la deposición de tintas continuas, liderado por el grupo de investigación BBT de la UPC.
    • HYBRI3D: Tecnologías para la hibridación multimaterial, liderado por CIM UPC.

    Está cofinanciado un 50% por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional 2014-20 de Cataluña con el apoyo del Departamento de Investigación y Universidades.