Implantes plásticos pueden reemplazar válvulas atrioventriculares lesionadas

Investigadores del Instituto de Ingeniería de Fabricación y Automatización Fraunhofer (IPA; Stuttgart, Alemania), Universidad de Aquisgrán (Alemania), y cuatro socios industriales han desarrollado una instalación de producción automatizada que puede hacer prótesis valvulares venosas de policarbonato-uretano (PCU), un plástico particularmente fuerte y flexible que puede ser hecho en capas muy delgadas, y también fácil de suturar quirúrgicamente en el tejido circundante. El proceso de fabricación automatizado se basa en una herramienta dispensadora de gotas tridimensional, que les permite a los investigadores aplicar precisamente un polímero particular en superficies de forma libre, mientras y al mismo tiempo combinar varios grados de dureza del polímero—llamada dureza Shore.

El proceso incluye disolver el polímero en un solvente, el cual luego se deposita en un molde de válvula protésica venosa una gota a la vez, usando la nueva herramienta dispensadora. El sistema es exacto hasta 25 micras, y puede aplicar hasta 100 gotas por segundo, cada una con un volumen de 2-60 nanolitros. Un sistema cinemático de seis ejes posiciona el alimentador de piezas de forma precisa por encima del molde. Una vez está totalmente llena con gotas, el molde es bañado en un torrente tibio de nitrógeno. Esto causa que el solvente se evapore, dejando el polímero. Se aplican capas adicionales repitiendo el proceso de dispensado, y en la última, la prótesis de polímero puede simplemente ser pelado del molde. Los médicos pueden luego llevar las válvulas de reemplazo finalizadas e implantarlas en las venas de la pierna por medio de acceso percutáneo.

“La tecnología de dispensación de gotas 3D es un procedimiento aditivo que permite que geometrías tridimensionales sean creadas capa por capa usando un polímero”, dijo Oliver Schwarz, PhD, gerente de grupo de IPA. “Usando PCU en combinación con nuestra cinemática dispensadora 3D, podemos lograr transición sin problema dentro del material entre seis grados diferentes de elasticidad y dureza – sin ningún punto de ruptura en absoluto. Esta técnica imita el diseño de estructuras altamente tensionadas en la naturaleza. No se puede hacer usando moldeo de inyección”

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Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation

Aachen University