La aplicación de la impresión 3D en biomedicina está teniendo un importante augecientífico actualmente y sus perspectivas de futuro  son enormes. La posibilidad de imprimir una prótesis que pueda diseñarse a demanda y adaptada a las necesidades del paciente hacen de esta técnica una de las líneas de desarrollo e innovación más importante que está teniendo la biomedicina. No obstante, la prótesis generada requiere de un proceso posterior de impregnación con un producto farmacoactivo que facilite la aceptación por parte del organismo receptor de la prótesis generada.

En la actualidad, muchos de los implantes desarrollados incorporan extractos con propiedades activas tales como las capacidades antioxidantes o antiinflamatorias, de ahí el interés de analizar la viabilidad de extractos para su integración en implantes biomédicos.

Existen diversos métodos de adicionar un producto farmacoactivo al polímero, como puede ser empleando la fundición en solvente, o su versión continua, por extrusión del material fundido, o incluso por un simple proceso de inmersión. Sin embargo, estos métodos pueden incluir procesos térmicos que deterioren las sustancias a impregnar, o añaden pasos adicionales para eliminar solventes no deseables en el producto final. Frente a estos métodos se impone la impregnación con fluidos supercríticos (IFSC), pues no son solamente útiles para la extracción de estos agentes bioactivos, sino que permiten, además, la impregnación de estas mismas sustancias en soportes adecuados para su liberación posterior de forma controlada, pudiendo aplicarse a distintos propósitos. No obstante, el proceso de impregnación supercrítica puede degradar la estructura del PLA de forma que no pueda ser utilizado en la impresora 3D. Los trabajos publicados hasta el momento buscan la impregnación del polímero y la generación de una mayor porosidad en el producto final que favorezca la endotelización de la prótesis. Están orientados a la impregnación tras el proceso de generación de la prótesis y no están orientados a generar un material adecuado para usarse en las impresoras convencionales. Para ello hay que orientar el proceso de impregnación a minimizar el daño del polímero de forma que pueda usarse en la impresora y garantizar la correcta distribución del extracto en toda la estructura del polímero.

Frente a este pretexto, la presente invención propone utilizar la técnica de impregnación supercrítica para impregnar polímeros de PLA previamente al proceso de impresión 3D, de forma que el producto obtenido tras el proceso de impresión mantenga propiedades bioactivas de interés farmacológico. Esto garantiza el desarrollo de endoprótesis y prótesis bioabsorbibles con capacidades farmacoactivas proporcionadas por la funcionalización del polímero por adición de un extracto natural.

El sector que cubre,  entra dentro de la aplicación de la Ingeniería Química, al analizar un proceso tecnológico de impregnación supercrítica, aplicada a la Biomedicina.

Esta invención está orientada a la producción de Ácido Poliláctico (PLA) impregnado con extractos naturales con propiedades farmacoactivas utilizando la tecnología supercrítica para su uso como implantes farmacoativos en Biomedicina mediante fabricación aditiva en impresoras 3D, de forma que, un hospital que disponga de un servicio de impresión 3D pueda adquirir el material previamente impregnado y usarlo directamente en la impresora 3D, obteniendo un producto con propiedades farmacoactivas para su implantación en un organismo receptor.

VENTAJAS

• Evaluando las propiedades antiinflamatorias y antioxidantes del filamento de PLA impregnado, se observa que se conserva la bioactividad tras la impresión 3D.
• Las muestras impresas presentan valores más bajos de bioactividad, lo que permite permite que el efecto farmacoactivo del extracto se prolongue durante más tiempo en el caso de las muestras impresas con el filamento impregnado.
• El polímero impregnado presenta una alta capacidad antioxidante y antidesnaturalizante.

TÍTULOS DE PROPIEDAD

Patente de invención.

AUTORES

Casimiro Mantell Serrano, José María Rosales Sánchez, Cristina Cejudo Bastante, Lourdes Casas Cardoso, María Teresa Fernández Ponce, Lidia Verano Naranjo, Enrique Martínez de la Ossa Fernández, Livia Luciana Gheorghe.

PALABRAS CLAVE

Fabricación aditiva, impresión 3D, FDM, polímero, PLA, filamento, impregnación supercrítica, biomedicina, prótesis, endoprótesis, farmacoactivos, bioabsorción, extracto natural, funcionalización.