La pistola que cura: así es el invento que permite a los cirujanos "imprimir" huesos directamente en el cuerpo

Cuando una fractura es muy irregular o han tenido que extirpar tejido óseo por cáncer, el hueso no se regenera solo. Lo habitual es estabilizar la zona con implantes metálicos de titanio que se fabrican fuera del quirófano, un proceso que requiere maquinaria especializada y dificulta la personalización. La impresión 3D permite hacer implantes a medida, pero también lleva tiempo y dinero. Un equipo de investigadores estadounidenses y coreanos ha probado otro enfoque.

Según se recoge en Device, han modificado una pistola de pegamento termofusible convencional para crear implantes directamente sobre el hueso dañado durante la operación. Jung Seung Lee, investigador de ingeniería biomédica en la Universidad Sungkyunkwan de Corea, explica que ajustaron la temperatura del dispositivo y modificaron la punta para controlar cómo sale el material. El cirujano apunta la pistola al hueso roto, aprieta el gatillo y fabrica una estructura que se solidifica al instante.

El problema estaba en encontrar el material adecuado

Adaptar la pistola de pegamento fue relativamente sencillo. Lo complicado era desarrollar las barras que se cargan en el dispositivo. Las barras adhesivas convencionales se funden a más de cien grados, una temperatura que causaría daños graves al tejido vivo. El material tenía que ser resistente como el hueso natural, adherirse bien al tejido óseo y degradarse con el tiempo para ser reemplazado por hueso regenerado.

Tras probar varias formulaciones, el equipo dio con la mezcla. Usaron policaprolactona, un termoplástico biocompatible aprobado por la FDA, e hidroxiapatita, un mineral que favorece el crecimiento de tejido óseo. La policaprolactona se degrada en pocos meses, la hidroxiapatita aporta el soporte estructural. La mezcla se extrusa a sesenta grados, se adhiere bien al hueso y tiene la resistencia mecánica necesaria para estabilizar la fractura.

Las pruebas en conejos con fémures fracturados mostraron que los animales se recuperaban más rápido que con cemento óseo, la alternativa comercial más cercana. Pero el material se degrada despacio, lo que impidió la restauración completa del tejido óseo. Hay un gel que se endurece con luz desarrollado en Corea del Sur que permite regenerar hueso sin cirugía tradicional. Lee planea añadir antibióticos a la formulación para que se liberen gradualmente y prevengan infecciones.

Queda otro problema: la capacidad de carga. Los conejos son animales ligeros y las condiciones biomecánicas no se parecen a las humanas. Para evaluar si funciona en personas, el equipo tendrá que hacer pruebas en animales más grandes, capaces de soportar cargas comparables a las nuestras. También hay un hidrogel inyectable desarrollado en Suiza que aumenta la densidad ósea rápidamente, aunque ese está más enfocado a la osteoporosis.

Y luego está la cuestión de la precisión. Las impresoras 3D de extrusión usan rieles y guías para posicionar el cabezal con precisión milimétrica. Conseguir esa precisión con un dispositivo manual puede ser complicado, incluso para un cirujano experimentado. Lee está considerando integrar un mecanismo de guiado que posicione automáticamente el cabezal de la pistola.

Si las mejoras funcionan y las pruebas en animales grandes resultan exitosas, el dispositivo podría reducir tiempos de operación y costes hospitalarios. Pero antes tiene que resolver los problemas de degradación del material, demostrar que funciona en condiciones biomecánicas realistas y facilitar su manejo en quirófano. Hasta entonces, seguirá siendo un prototipo lejos de la práctica clínica habitual.