¿Un implante que desaparece cuando ya no lo necesitas? La ciencia lo está haciendo posible
Investigación realizada por el grupo de "METALES" del departamento de
Ciencia e Ingeniería de los Materiales (DCIM)
Universidad Rey Juan Carlos
Los implantes coronarios que vienen
En la medicina actual, cuando una arteria se obstruye y el flujo de sangre se ve comprometido, los especialistas recurren a la cirugía: un pequeño tubo (stent) se inserta en la arteria obstruida, a modo de andamio diminuto, para que la mantenga abierta y permita a la sangre circular con normalidad.
Hasta ahora, la mayoría de los stents estaban hechos de materiales permanentes —como acero o cromo— que, con el tiempo, pueden causar problemas: en algunos pacientes generan inflamación; en otros, rechazo, siendo necesaria, en este caso, otra cirugía para retirarlos.
La ciencia lleva años buscando una solución eficaz para estos ocasionales problemas y parece que, al fin, hay una investigación prometedora: stents que desaparecen solos. Se trata de implantes fabricados con materiales especiales que, tras cumplir su función, se disuelven dentro del cuerpo de manera segura, sin necesidad de intervención médica adicional.
Cómo mejorar la medicina sin bisturí
Avances clave en nuevos implantes
El primer desafío a la hora de conseguir un stent que cumpla su función eficazmente y después se disuelva sin riesgos, consiste en encontrar un material capaz de mantenerse fuerte durante el tiempo suficiente para que la arteria sane, pero que, además, se vaya descomponiendo de manera natural, sin dejar restos en el organismo.
El equipo del departamento de Matemática Aplicada e Ingeniería de los Materiales de la Universidad Rey Juan Carlos ha optado por una aleación de hierro y manganeso, pues, a diferencia de otros metales, el cuerpo humano ya procesa el hierro de manera natural sin dejar residuos dañinos y su degradación es mucho más predecible.
Pero antes de que estos dispositivos puedan usarse en hospitales, deben superar rigurosas pruebas de resistencia. Es aquí, donde este grupo de investigadores de la Universidad Rey Juan Carlos ha logrado un avance importante, desarrollando un nuevo método que viene a revolucionar las pruebas con stents.
Así se prueban hoy, los implantes que salvarán vidas mañana
El segundo gran desafío se presenta a la hora de probar estos nuevos materiales, ya que los stents son estructuras muy finas y delicadas. Si se sujetan con herramientas demasiado rígidas o se les aplica presión de forma incorrecta, se pueden deformar, antes de haber obtenido datos útiles sobre su resistencia.
Para resolver este problema, los investigadores han desarrollado piezas de prueba, diseñadas especialmente para imitar la forma y el comportamiento real de los stents sin comprometer su estructura. Estas piezas actúan como sustitutos del stent en los experimentos, permitiendo estudiar su resistencia.
Una de las claves de esta investigación ha sido el uso de impresión 3D de metales, tecnología que permite construir piezas metálicas extremadamente precisas, capa por capa, partiendo de un polvo fino de metal. Esto es especialmente útil en medicina, donde cada milímetro cuenta y los implantes tienen formas muy complejas.
Gracias a esta técnica, los investigadores han diseñado probetas de prueba innovadoras para estudiar cómo se comportan los stents. Con este nuevo enfoque, se pueden obtener datos mucho más fiables que permitirán prever el comportamiento del material con gran precisión.
Del ordenador al quirófano
Una nueva era en el diseño y estudio de dispositivos médicos
Pero eso no es todo. Antes de fabricar físicamente estas probetas, el equipo de investigación ha utilizado simulaciones por ordenador basadas en elementos finitos, programas informáticos avanzados para predecir cómo se deformarán bajo distintas condiciones. Así pueden mejorar el diseño antes de hacer pruebas físicas, reduciendo errores y permitiendo avanzar a un ritmo que antes hubiera sido impensable.
El resultado es un proceso mucho más eficiente, en el que el ordenador ayuda a los científicos a diseñar y probar los implantes, sin necesidad de fabricar decenas de prototipos diferentes.
Hacia una ciencia médica sostenible
Este nuevo método para probar los stents no solo facilita el desarrollo de implantes más seguros, sino que también hace posible una medicina más sostenible y eficiente:
- Menos cirugías innecesarias → Los stents que desaparecen evitan operaciones adicionales para retirarlos.
- Menos riesgos para los pacientes → Al usar materiales como el hierro, se reducen los efectos secundarios y el rechazo del cuerpo.
- Ahorro en costes → Gracias a las simulaciones por ordenador, los diseños se pueden mejorar sin necesidad de fabricar decenas de prototipos diferentes, con el consiguiente ahorro en términos de dinero, tiempo y recursos, especialmente energía y gas.
- Menos desechos → Al dejar de fabricar todos esos prototipos, que después hubiera habido que desechar, colaboramos con el medio ambiente.
- Menos residuos médicos → Los implantes temporales reducen el uso de materiales que podrían convertirse en residuos hospitalarios.
En definitiva, este estudio demuestra cómo la combinación de nuevos materiales, simulaciones avanzadas y fabricación en 3D puede mejorar la medicina y ofrecer soluciones más inteligentes, sostenibles y adaptadas a cada paciente.
La próxima vez que oigas hablar de un stent, recuerda que no solo es un pequeño tubo metálico: es el resultado de años de investigación, ingeniería y tecnología. Y gracias a avances como este, estamos cada vez más cerca de que estos implantes desaparezcan por sí solos, cuando ya no los necesitemos.
Si quieres conocer todos los detalles técnicos de la investigación, accede al artículo científico Innovative Stent Test Specimen by Additive Manufacturing for Reliable Mechanical Testing and Simulation
Autores:
- Daniel Valdés Blas
- Juan Manuel García Zapata
- Irene Limón
- Belén Torres
- Joaquín Rams
- Marta Multigner