Sillas de ruedas en 3D gracias al poliuretano termoplástico

El último ejemplo del desarrollo de la tecnología de impresión 3D llevada al día a día de nuestra sociedad, es una silla de ruedas impresa por este sistema gracias al poliuretano termoplástico.

Durante dos años, los diseñadores de la silla «Go» han estado perfeccionando cada pieza y elemento del conjunto, consiguiendo que el resultado sea una silla que se adapte a las necesedidades de cada discapacidad.

Esta visión personalizada de la silla de ruedas, permite que la geometría del sistema en su totalidad se ajusten al usuario final. Es decir, que hace posible que los asientos se adapten a cada persona, facilitando su uso e integrando la discapacidad en el entorno.

Piezas clave de la silla de ruedas 3D.

Para el asiento se utilizó plástico y resina, que amortiguan los golpes y también aseguran un mejor centro de gravedad para la persona. El sistema de Poliuretano Termoplástico actúa como un sistema de suspensión de articulación activo que mejora el confort, según el estudio de diseño Hubert encargado de la silla «Go».

Además existen opciones de añadir elementos adicionales como barras de empuje o guadabarros, ya que las ruedas de fibra de carbono y llantas ligeras, tienen un aguante de peso y facilidad de movimiento que permiten extras en el diseño.

La máxima adaptabilidad de estas piezas se consiga gracias a un mapeo conciso del cuerpo de cada persona, unido a parámetros físicos como peso, fisionomía o características propias de cada discapacidad.

El análisis conjunto de datos junto con dos semanas de fabricación, da lugar a una silla de ruedas impresa en 3D totalmente personalizada y en tiempo récord en comparación con una silla tradicional.

La silla «Go» se encuentra en proceso de financiación y visto los buenos resultados de la impresión 3D, ¿qué nos deparará el futuro?

Fuente: MediaTrends

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Según la Fundación Mundial del Corazón, con más de 1 millón de casos de cardiopatía reumática en el África subsahariana, en comparación con 176.000 en China, 136.000 en América Latina y sólo 33.000 en el mundo industrializado, el continente sólo puede compararse con Asia meridional y central con un estimado de 736.000 casos.

Válvulas cardíacas para los más jóvenes

En el mundo en desarrollo existe el dilema de que los pacientes más jóvenes que requieran el reemplazo valvular cardíaco tienen dos opciones:

• una válvula mecánica que requiere una terapia anticoagulación de por vida
• o una válvula biológica que no decaiga y calcifica con bastante rapidez en los pacientes menores de 65 años.

Además, el desarrollo de válvulas cardíacas se centra principalmente en el tratamiento de la enfermedad valvular en la población anciana con enfermedad valvular no reumática en el mundo industrializado.

Alternativas a las soluciones clásicas: válvula cardíaca de poliuretano

Como alternativa, en la Facultad de Medicina de la Universidad del Estado libre (UFS), se ha desarrollado una válvula cardíaca de poliuretano. Estas válvulas no requieren anticoagulación y podrían ser una solución ideal para el joven paciente africano.

La válvula tiene un marco de titanio que es impreso en 3-D por el CRPM y luego moldeado por inmersión utilizando moldes diseñados localmente y un proceso de moldeo por inmersión automatizado.

Ya están en proceso análisis para evaluar características como la de resistencia y la evaluación ultraestructural de los componentes de poliuretano. Usando técnicas sofisticadas de recreación de impulsos y pruebas de fatiga, el diseño de válvulas de poliuretano puede ser evaluado y modificado antes del uso final.

¿Serán las válvulas de poliuretano el futuro de la cardiopatía reumática en África?

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A pesar de los esfuerzos continuos e intensivos realizados durante muchos años para preparar materiales aptos que previenen la coagulación, tal objetivo no ha sido alcanzado. De hecho, parece que la coagulación inducida por la superficie es inevitable. Un acercamiento alternativo es aceptar que la coagulación ocurrirá y diseñar la superficie de modo que los coágulos pequeños, nacientes se lisen antes de que puedan causar daño.

La generación de plasmina, como en el sistema fibrinolítico, puede adaptarse para este fin. El endotelio vascular (la superficie interna de los vasos sanguíneos intactos) libera óxido nítrico (NO) de forma continua. NO protege contra la activación y agregación de las plaquetas, y también tiene un efecto antiproliferativo sobre las células del músculo liso (SMC).

Sobre la base de estas dos funciones importantes del sistema vascular, se desarrollan investigaciones con enfoque de construir una superficie fibrinolítica que genera NO. Poli (oligo (etilenglicol) metil éter metacrilato co -6-amino-2- (2-methacylamido) ácido hexanoico) (poli (OEGMA- co -LysMA)) fue unido a un poliuretano de vinilo funcionalizado superficie (PU) Por polimerización por injerto dando una superficie (PU-POL) con propiedades resistentes a las proteínas (vía poli (OEGMA)) y propiedades de lisis de coágulos (vía poli (LysMA)).

La selenocistamina, que cataliza los S-nitrosotioles para generar NO en la vasculatura, se inmovilizó entonces en el PU-POL mediante unión covalente. De este modo se construyó una superficie de funcionamiento doble con actividad fibrinolítica (lisis de coágulos nacientes) y capacidad de liberación de NO (inhibición de la adhesión plaquetaria y adhesión SMC así como proliferación).

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Los poliuretanos de hoy en día han sido formulados para proporcionar una buena biocompatibilidad, resistencia a la flexión, de alta resistencia, de alta resistencia a la abrasión y versatilidad de procesamiento para una amplia gama de aplicaciones. Estos atributos son fundamentales para desarrollar nuevas aplicaciones de forma continua, ser el preferido por los fabricantes de dispositivos médicos, incluidos corazones artificiales, tubo de catéter, sondas de alimentación, drenajes quirúrgicos, bombas de balón intra-aórtico, dispositivos de diálisis, guantes no alergénicos, prendas médicas, ropa de cama de hospital y apósitos para heridas entre otros.

Los poliuretanos pueden superar a muchos otros materiales en la flexibilidad, resistencia al desgarro y resistencia a la abrasión. Esto es porque muchos elementos que se utilizan en estas áreas se pueden frotar contra otros materiales y doblar repetidamente. Sin poliuretanos, por continuación del roce y la flexión podría resultar el debilitamiento del elemento o pueda causar anomalías en casos extremos.

Los TPU, también conocidos como elastómeros de poliuretano, tienen estructuras moleculares similares a la de las proteínas humanas. La absorción de proteínas, que es el comienzo de la cascada de coagulación de la sangre, se encontró que era más lento o menos que otros materiales. Esto los hace ser candidatos ideales para una variedad de aplicaciones médicas que requieren fuerza adhesiva y biomimética única y propiedades antitrombóticas. Por ejemplo, el TPU está siendo utilizados como un sellador especial para unir haces de fibras huecas en cilindros de diálisis artificiales.

Con la llegada de nuevos implantes quirúrgicos, los poliuretanos biomédicos pueden abrir el camino para eliminar algunos problemas de salud agudos y crónicos. Los poliuretanos se utilizan popularmente en los campos biomédicos cardiovasculares debido a su buena biocompatibilidad, así como sus propiedades mecánicas. Muchos de estos poliuretanos tienen propiedades elastoméricas que se acompañan de dureza, resistencia al desgarro y resistencia a la abrasión. Ellos han sido ampliamente utilizados en aplicaciones tales como el aislamiento del corazón y de marcapasos artificial, entre otros.

Los pacientes que utilizan dispositivos médicos de poliuretano pueden preferir a otros materiales debido a su comodidad. Se pueden utilizar en muchas aplicaciones médicas elastómeros blandos, tales como catéteres permanentes y el acceso vascular. Los poliuretanos suaves pueden ser más cómodos y más fuertes que otros materiales blandos, lo que los hace un material único para esta aplicación.

Los poliuretanos hacen contribuciones significativas a la industria médica. En virtud de su gama de propiedades, que seguirán desempeñando un papel importante en el futuro de la ciencia y la medicina.

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