domingo, 23 de noviembre de 2014

El futuro de la ciencia para la vida llegará de la mano de la bioimpresión en tres dimensiones

UribeX

Nota: Este artículo ha sido premiado por @Asebio en su concurso #Cienciaparalavida. ¡Gracias!

Una de las cosas de trabajar en el mundo de la Impresión 3D es que no sólo conoces la tecnología más común, la de Fabricación por Filamento Fundido (FFF), sino que también sabes qué es en lo que se está trabajando, qué tipo de tecnologías y técnicas se están usando e investigando para generar objetos impresos, y cuáles van a ser las realmente sorprendentes y disruptivas.

Aunque la más conocida sea esta tecnología FFF (la de filamento fundido) de la que nuestra empresa vecina de la ciudad LEON3D es un claro ejemplo, existen otras. En el caso de esta empresina podemos aprender cómo se puede iniciar un negocio en León con el conocimiento compartido y luego llegar en meses con garantías al público general ofreciendo productos de calidad adaptados a los requerimientos del mercado (y que han evolucionado tanto que el prototipo original nada tiene que ver con lo que se vende porque hay que cumplir estándares que el diseñador aficionado no llega a suplir). Esta tecnología permite a talleres y manitas, ingenieros e inventores crear un producto de la nada y comenzar a venderlo para ir mejorándolo gracias a su capacidad de prototipado rápido y saltar a la gran producción industrial. El concepto es completamente disruptor en sí mismo, ya que con una impresora 3D puedes crear casi de inmediato productos que jamás habrías soñado manufacturar ni podido pagar sus prototipos, pero es que puede mejorar el producto que se tenía desde hace años en la cabeza en pocas horas y a costes más que asequibles para casi todo lo que se requiera.

Tuve la suerte de maravillarme al ver mi primera impresora 3D en agosto de 2011 en FabLab León, un laboratorio de Fabricación Digital patrocinado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts donde mucha gente utiliza las impresoras 3D, junto a máquinas de todo tipo como cortadoras láser y fresadoras controladas numéricamente por ordenador, para crear 'casi' cualquier cosa. Allí pude vislumbrar que el usuario final de estas máquinas de fabricación tridimensional puede usarlas para imprimir cualquier objeto que necesite en todo momento (tiene multitud de diseños gratuitos en la web, con más de lo que uno pudiera imaginar) o incluso descargarse el repuesto de la lavadora en la página web de su marca... lo que supone, en el fondo, un ahorro considerabilísimo en transporte y logística y no digamos ya en combustibles con los tiempos de decrecimiento que vienen. Ya tenemos la primera impresora 3D en el espacio y se prevé que se usen para construir bases lunares o marcianas. Poco parece imposible con esta tecnología.

Es, en suma, tal ruptura con lo que estamos viendo ahora, tal capacidad de ahorro y de definición concreta de lo que realmente nos queremos centrar a producir o incluso no transportar, que el cambio económico que traerán las máquinas que convierten los bits en átomos tendrá grandes repercusiones en las organizaciones económicas humanas. Y no digamos en la imaginación y creatividad.



¿Pero... podemos imprimirlo todo? ¿Cuál es el límite?
En esta disquisición está la tecnología, pero parece que sí. Estos últimos días hemos tenido noticias de impresoras 3D nanotecnológicas, es decir a escala atómica o molecular. Se puede imprimir con cualquier cosa que pueda aglutinarse (es decir, mantenerse unida) con arena, con comida, con metales, con papel, con cementos y argamasas, con plástico... hasta con hielo. Sólo es necesario disponer de un archivo de un objeto virtual en tres dimensiones y una impresora 3D (que no deja de ser una impresora normal pero con el eje Z hacia arriba y abajo) y un cabezal de impresión. Las hay de varios tipos, las FFF, las de fotolitografía de resina (endurecen un líquido con la luz), las de hilado (para unir metales y papel) y otras tantas que permiten la composición de un objeto previamente escaneado o diseñado y loncheado digitalmente para reproducirlo capa a capa. ¿Si se puede fabricar en una ciudad tan pequeña y olvidada como León una impresora que imprima a menos de 50 micras por capa a la venta por unos mil euros... qué podemos esperar si tenemos años, dinero y ganas para investigar?

¿Imprimir órganos humanos?
Uno de mis cuentos de cabecera (y película) es 'El hombre del Bicentenario' de Isaac Asimov. En él un robot especial, con sentimientos humanos, va evolucionando y reparando sus piezas hasta conseguir 'repuestos' para sí mismo y de paso para que los seres humanos fueran más longevos. Asimov, un genio que incluso habló de Internet años antes de inventarse, no concibió la posibilidad de imprimir esos órganos humanos tal y como hoy, con la impresión tridimensional con biopolímeros y proteínas, sí es posible llegar a hacer. Lo más cercano a una impresora 3D que pudimos vislumbrar antes de que se inventara la tecnología en 1989 (sí, hace ya 25 años, parece mentira) son los frascos y máquinas del 'creador' de los replicantes de la película Blade Runner... pero ni siquiera entonces allá por el 82 nadie preveía que se pudiera escanear el mundo real, pasarlo a bits de ordenador y mandarlo en Internet a otro computador en la otra punta del mundo (o el espacio) conectado a una impresora y reproducir lo mismo. Vaya si cambiaron los cuentos cuando Charles 'Chuck' Hull inventó la estereolitografía.

Hoy se pueden imprimir casas, piezas de aviones, coches completos, e incluso una impresora 3D hija de otras (es el concepto RepRap de máquinas autorreproducibles), pero también desde hace poco más de un año ya hay quien ha impreso orejas, piel, prótesis, implantes, regenerar huesos, articulaciones, y ya órganos internos funcionales de pequeños animales. Y es aquí, en esta enorme posibilidad de escanear de joven a alguien por dentro y que quede su corazón archivado en un archivo virtual en 3D donde el futuro de la investigación en la Impresión 3D, o más bien Bioimpresión 3D, los seres humanos conseguiremos enormes beneficios de forma directa. Esta será sin duda la verdadera fuerza disruptiva de la Impresión Tridimensional en el futuro.

Porque ya no es sólo utilizar una estructura de biopolímero para reproducir ese corazón fuerte y resistente de cuando uno tenía 25 años y se comía el mundo, sino que con los avances en genética y bioingeniería es más que probable que podamos utilizar células madre para irrigar esos esqueletos proteínicos y que en menos de una semana tengamos nuestro propio corazón para implantar en nuestro envejecido cuerpo... evitando las terribles molestias de los rechazos de los transplantes de hoy en día. Evidentemente riñones, hígados e incluso órganos 'imposibles' o dificilísimos de transplantar como el páncreas estarían al alcance de los cirujanos para salvarnos la vida. Hay expertos que aseguran que el primer órgano humano impreso ya se ha conseguido este año.



Porque es necesario, ante todo, trabajar en una ciencia para la vida, que permita aprovechar los enormes conocimientos de los ingenieros, técnicos y cientificos para llegar a imprimir esos órganos humanos que nos permitan ser o como los replicantes o como el hombre bicentenario. Yo leí aquel cuento y ví aquella película de niño y ya de mayor, cuarentón que es uno, estoy viviendo frente a lo que yo habría descrito como las reproductoras universales de Star Trek trabajando con estas máquinas que me rodean todos los días. Confieso que cada jornada sigo quedándome mirando embobado cómo se imprimen cosas de la nada, capa a capa, eje a eje. Tengo la suerte de vivir un sector que hace años para mí hubiera sido pura ciencia ficción (y lo sigue siendo) cuando era niño. Y sin embargo, en Biotecnología (así como en FFF) estamos muy avanzados en España, como demuestra el trabajo de Donato Monopoli en Biomecánica en el Instituto Tecnológico de Canarias.

Por ello creo necesario compartir aquí, tras contar mi historia y mis impresiones sobre la Impresión 3D, una serie de documentos que tengo por ahí escondidos en mi escritorio del ordenador que me ayudan a comprender todas las implicaciones de los cambios que vienen y alguna que otra página web con noticias que creo que de verdad tienen algo que contar sobre la bioimpresión 3D. Cierto es que la mayoría de los que considero interesantes están en inglés, pero para alguien que sea o quiera ser científico no debería ser problema comprenderlos. Los comparto para que aquellos científicos y estudiantes de biotecnología (lleguen a ser científicos o ingenieros) tengan un inicio en este campo de investigación para que hagan lo que yo, simple periodista y lector, jamás podría hacer por falta de aptitudes y conocimiento. Les ofrezco una puerta abierta a un nuevo campo de investigación apasionante y les digo que sólo hay que proponérselo: no es imposible escalar el Everest, sólo hay que tener ganas, prepararse y tomárselo con ilusión.

¡Cómo me gustaría que otro niño como aquel que era yo con 11 años leyera este artículo y se planteara investigar cómo mejorar la vida humana imprimiendo órganos humanos!

Os aseguro que sólo escribiendo esto último se me llenan los ojos de lágrimas de la emoción de saber que hay gente que hace #Cienciaparalavida y de que artículos como éstos pueden despertar el interés del próximo gran científico que descubra ese esperado avance que haga mejor nuestra vida. La de todo ser vivo.

A la espera de que como el robot bicentenario -el entrañable Andrew Martin- terminemos nuestra vida como verdaderos seres humanos y que el conocimiento para conseguirlo "no se pierda como lágrimas en la lluvia" como le pasaba a los atractivos replicantes de Blade Runner, aquí dejo lo que yo he podido vislumbrar para que quien lo desee encuentre la dirección que le permita iniciar este camino en la #Cienciaparalavida.

Documentos:

  • Oportunidades de la Impresión 3D en la tecnología médica - Deloitte University Press [Inglés]
  • Cómo funciona la bioimpresión 3D - Explaining the Future [Inglés]
  • 'The next frontier: printing human organs' - CNN [Inglés]
  • Cómo imprimir corazones humanos - Immpress Magazine [En inglés y con muchas referencias]
  • ¿Qué se puede hacer hoy en bioimpresión 3D?- 3dprint.com [Inglés]
  • El camino a la impresión de corazones humanos - Fox News [En inglés, con vídeo]
  • Materiales biocompatibles - Presentación de Donato Monopoli [Español]
Nota: Este artículo ha sido redactado gracias a la iniciativa de la Asociación de Empresas de Biotecnología española (@Asebio) que propuso hablar de Impresión 3D para la ciencia. Siendo dos cosas que me apasionan y que es difícil que si veo que puedo escalar un Everest no me apunte hasta a un bombardeo, me ha sido imposible evitar responder su llamada. Que sea para bien de todos.

Sobre el autor

UribeX / Autor & Editor

Periodista. Rogue Writer. Ronin. Escribe de Historia, Arte, Tecnología y líos varios; se apunta a un bombardeo más veces de las que debe. No le importa la verdad, sólo el rigor. Suerte.

2 comentarios:

  1. El anterior comentario ha sido eliminado porque no se permiten troles en este blog. Asumir que un prototipo tiene que ver con el producto terminado a la venta es, cuanto menos, muy aventurado, y más de alguien que cuando nombra al autor de este blog no es capaz ni de acertar el nombre. Ciertas cuestiones no se deben dirimir en estos lugares sin pruebas oficiales legales que verifiquen lo expuesto para evitar hacer daño público a terceros.

    Parece mentira que se usen artículos de divulgación científica para este tipo de cuestiones.

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  2. The blog or and best that is extremely useful to keep I can share the ideas of the future as this is really what I was looking for

    lennyfacetext.com

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