1º 2º Bachillerato

TIC 14-15

TIC 14-15Impresión 3D enfocado hacia la medicina

INVES-TIC-ACCIÓN

1

Claudia Marquiegui Gutiérrez

1. TEMA DEL TRABAJO (1ª publicación en el blog)

Aunque se lleva bastante tiempo trabajando en las impresoras 3D, para mí es una novedad. Éstas han supuesto un verdadero avance en muchos campos de trabajo, y en especial en la medicina. Puesto que me gustaría dedicarme a esto en el futuro, mi investigación se va a centrar sobre todo en las mejoras que ha tenido en cuanto al mismo.

En relación con la medicina, la impresión 3D ha supuesto una mejora notable en la bioimpresión, es decir, fabricar nuevos órganos mediante una impresora 3D y en la fabricación de prótesis, tema en el que me voy a centrar para mi investigación.

2. OBJETIVO (1ª publicación en el blog)

Como ya he dicho anteriormente, aunque no nos sea demasiado familiar, esta nueva forma de impresión lleva en marcha durante bastante tiempo.

Con esta investigación pretendo informarme más sobre el tema y aprender todas las utilidades, sobre todo para mi futuro laboral, que ofrece esta nueva forma de impresión.

3. ÍNDICE

1. Introducción

1.1. ¿Por qué este tema?

2. En qué consiste la impresión 3D

2.1. Historia de la impresión 3D

2.2. Materiales y funcionamiento

2.3. Aplicaciones en diversos ámbitos

3. Aplicaciones en la Medicina

3.1. Modelos para el aprendizaje

3.2. Bioimpresión de órganos

3.3. Prótesis

3.1.3.1. Su funcionamiento

3.1.3.2. Usos y ejemplos

3.1.3.3. Ventajas y desventajas

2

3. INTRODUCCIÓN (A escribir un mínimo de 150 palabras una vez finalizado el trabajo)

4. CUERPO DEL TRABAJO

2. En qué consiste la impresión 3D

La impresión 3D consiste en un grupo de tecnologías a partir de las cuales un objeto tridimensional es creado mediante la superposición de capas sucesivas de material. A diferencia de otras tecnologías de fabricación por adición, éstas son más rápidas, más baratas y más fáciles de usar. El proceso de impresión consiste en producir un objeto 3D físico a partir de un modelo 3D diseñado por ordenador.

2.1 Historia de la impresión 3D

Todo comenzó en 1983 cuando un inventor llamado Chuck Hull, experto en el campo de la óptica iónica ideó el primer método de impresión 3D, la denominada estereolitografía. Ésta consistía en un proceso de fabricación por adición En el año 1988 la compañía “3D systems” fundada por Chuck Hull comercializó las primeras máquinas que funcionaban estereolitograficas. Desde este momento hasta el año 1990 se crearon dos nuevas formas de impresión: impresión por deposición de material fundido (FDM) y la impresión láser (SLS). En 1990 Scott Crum, inventor del sistema FDM fundó la empresa “Stratasys” con la intención de comercializar su invento.

La revolución llegó en 1993, cuando unos estudiantes de MIT (Institute of Technology) tuvieron la ingeniosa idea de abrir una impresora normal de papel y sustituir la inyección de tinta por una especie de polvillo, naciendo así la impresión 3D por inyección. Dos años más tarde, estos estudiantes comercializaron su idea con la empresa 3d Systems. En 2005 el Dr. Bowyer de la universidad de Bath (Reino Unido) diseñó la primera máquina autorreplicante, el RepRap, lo cual supuso una normalización de las impresoras y facilitó el acceso del público a ellas. Por último, en el año 2009 la empresa Organovo desarrolló la primera impresora 3D MMX Bioprinter, dando comienzo a la bioimpresión.

2.1. Materiales y funcionamiento

Existen diversos métodos para imprimir en tres dimensiones: inyección, deposición de fundente, fotopolimerización, estereolitografía.... Yo voy a centrarme concretamente en dos de los métodos más utilizados, la impresión por inyección y la impresión por deposición de material fundente.

El más parecido a la impresión de papel es mediante la inyección. En ésta, la impresora crea el objeto capa a capa: primero, coloca una capa de polvo muy fina a la que un cartucho parecido a la de las impresoras tradicionales inyecta un pegamento para fijar la parte que queremos que quede sólida, a la primera capa se le añadirá otra con la que se llevará a cabo el mismo procedimiento y así sucesivamente. Para finalizar, tendremos que eliminar el polvo restante que no haya quedado fijado. Para realizar este tipo de impresión necesitaremos materiales como: polvos termoplásticos, polvos cerámicos y polvos metálicos.

Otro de los métodos es la deposición de fundente, fue desarrollada por Stratasys y además de caracterizarse por ser muy sencillo también lo hace por su precio asequible. Consiste en fabricar objetos tridimensionales mediante la superposición de capas de

3

materiales. Estos materiales se van uniendo formando pequeñas capas una encima de otra dando como resultado final un objeto en 3 dimensiones. En cuanto a los materiales utilizados, estos suelen ser termoplásticos. Son materiales que se deforman al aplicar energía calorífica, y cuya forma se mantiene y se endurece al enfriarse. Además son reciclables puesto que se elaboran a partir de combustibles fósiles. También pueden ser: metales eutécticos, materiales comestibles o polietileno de alta intensidad.

2.3. Aplicaciones en diversos ámbitos

Hoy en día la impresión 3D puede ser aplicada en campos muy diversos. Se pueden elaborar objetos sencillos como pueden ser juguetes, figuras de tamaño pequeño y hasta fundas de móviles al gusto de cada uno. También ofrece la posibilidad de crear ropa y accesorios a medida, como por ejemplo unos zapatos. Con respecto al arte, ya son varias las exposiciones de artistas cuyo trabajo ha estado hecho a partir de impresoras 3D. El uso de impresoras 3D permite la replicación de objetos reales sin el proceso de moldeo, lo cual ha sido increíblemente útil para la arqueología entre otros mucho ámbitos.

3. Aplicaciones en la Medicina

La aplicación que ha causado una mayor revolución entre todas ellas ha sido en el campo de la medicina. Donde la impresión 3D ha dejado de ser una promesa para convertirse en una herramienta para los profesionales de la salud.

3.1. Modelos para el aprendizaje

Hay veces que en la medicina se dan casos muy complejos, como por ejemplo tumores que se encuentran en sitios muy delicados del cuerpo humano. En estas intervenciones la vida del paciente depende de una sola oportunidad. La impresión 3D ha hecho que eso no tenga que volver a suceder. Se pueden crear modelos exactos de la zona a tratar en los que practicar antes de la operación, para poder gozar de una mayor soltura y una mayor probabilidad de realizar con éxito las intervenciones.

Esta posibilidad ya está dando sus frutos, es el caso de Marc, un niño de cinco años al que lograron salvar la vida. En el hospital de Sant Joan de Déu diseñaron una copia exacta del tumor que padecía el niño (un neuroblastoma de gran tamaño). Realizaron numerosas prácticas en el modelo planificando el procedimiento y el tiempo. Gracias a esto, la operación se pudo realizar con éxito.

3.2. Bioimpresión de órganos

3.3. Prótesis

3.1.3.1. Su funcionamiento

3.1.3.2. Usos y ejemplos

3.1.3.3. Ventajas y desventajas

4

*. CONCLUSIÓN (A escribir un mínimo de 150 palabras una vez finalizado el trabajo)

6*. WEBGRAFÍA (fichas webgráficas en orden alfabético)

*La numeración de los apartados 5 y 6 dependerá de los puntos desarrollados en el CUERPO DEL TRABAJO

5