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Biopolímeros en 3-D para la industria farmacéutica

Dispositivos médicos y otros sistemas más complejos, como prótesis para personas y pequeños animales, podrán ser desarrollados a partir de un proceso que contempla el uso tanto de materiales orgánicos de fuentes renovables como de tecnología en impresión 3-D.

Bogotá D. C., 21 de septiembre de 2018Agencia de Noticias UN-

Se espera que los productos obtenidos a través del proceso de manufactura sean más económicos que los convencionales.

“Hemos querido realizar este proyecto con materias primas fáciles de conseguir”, destaca el estudiante de maestría César Augusto Bacca.

En fases posteriores, el dispositivo contribuiría en la regeneración de algunos procesos celulares.

El dispositivo podría contener productos farmacéuticos para acelerar la recuperación del paciente.

El procedimiento permitirá desarrollar prótesis para personas y pequeños animales.

El uso de materiales orgánicos de fuentes renovables es una prioridad en la implementación del proyecto.

El desarrollo posibilitará la personalización de diversos tipos de prótesis a costos más accesibles, gracias al uso de materias primas que se pueden encontrar fácilmente en el mercado.

Aunque muchas industrias trabajan en películas elaboradas a partir de almidón, como algunas bolsas biodegradables, la propuesta del Grupo de Investigación Dima UN, de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), busca escalar los posibles usos de insumos naturales –como almidón– a la producción de materiales en tres dimensiones.

“Este desarrollo tendría uso potencial en la sustitución de tendones, tejidos blandos y algunos elementos de fijación como los tornillos que usualmente se emplean para emplazar las prótesis”, explica César Augusto Bacca, estudiante de la Maestría en Materiales y Procesos de la Facultad de Ingeniería de la U.N.

Actualmente, como parte de las actividades desarrolladas por parte del Laboratorio de Fábrica Experimental (LabFabEx) del Grupo de Investigación, se realiza un estudio sobre el uso de distintos materiales, entre los que se destacan diferentes variedades de almidones.

“Aunque gran parte de los polímeros procede de hidrocarburos, en este caso estamos hablando de un biopolímero obtenido mediante la gelatinización del almidón, gracias a un cambio progresivo de temperatura y la adición de agua, que le dan un alto nivel de biodegradabilidad”, precisa el estudiante Bacca.

Para lograrlo se ha desarrollado una serie de mecanismos que afectan la estructura del almidón en la búsqueda de obtener un producto más estable.

Plastificantes y almidón

El uso de materias primas que se puedan adquirir fácilmente, sumado a la tecnología en impresión 3D robotizada, a partir de una técnica en la que se mezclan plastificantes y almidón, permite elaborar los dispositivos, gracias a su paso a través de un extrusor con una pequeña boquilla.

“Por medio de distintas tecnologías disponibles en el laboratorio Dima UN, y con el apoyo del Grupo de Investigación PTM (Procesos de Transformación de Materiales para la Industria Farmacéutica), del Departamento de Farmacia, generamos un patrón acorde con una forma geométrica preestablecida, con el fin de producir piezas con una función específica”, explica el candidato a magíster.

Un brazo robótico permite realizar los procesos de impresión 3D con gran precisión y flexibilidad; de esta manera, una vez el material sale por la boquilla se comienza a reproducir la pieza en forma automática, a partir del patrón que se le ordene, mediante el control de la velocidad y el procedimiento para aplicar la mezcla de plastificante y almidón.

Uso personalizado

El proyecto contempla la posibilidad de que el dispositivo incorpore materias primas o ingredientes activos de uso farmacéutico, con el fin de lograr una recuperación más rápida del paciente.

Como la manufactura aditiva o impresión 3D permite que los diseños de formas tridimensionales se adapten a las necesidades de cada usuario, se espera incorporar diversos tipos de fármacos para evaluar el potencial de la propuesta.

Una segunda etapa del proyecto contemplará el prototipado de piezas geométricas complejas de uso personalizado, además de la incorporación del material farmacéutico con diferentes mecanismos de liberación, para desarrollar dispositivos combinados.

(Por: Fin/JCMG/MLA/LOF
)
N.° 281

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