Cuando los cirujanos reemplazan parte de un vaso sanguíneo para tratar enfermedades coronarias como coágulos sanguíneos o un daño por accidente cerebrovascular, el implante se controla a través de costosas y complejas técnicas de imagen o ultrasonidos. A pesar de estos esfuerzos entre un 40% y un 50% de estos injertos puede fallar.
Esta es la razón por la que un equipo de ingenieros de ciencias de los materiales de la Universidad de Wisconsin – Madison se propusieron diseñar un sistema que resolviera ese problema desde dentro del propio cuerpo del paciente. Han creado una arteria artificial impresa en 3D con un material y una geometría tan específica que puede producir pulsos eléctricos en función de la fluctuación de la presión arterial.
De este modo, explican los investigadores, la arteria se convierte así en un “sensor” que advierte al equipo médico y al paciente si algo no funciona bien.
Para crear este nuevo implante, el equipo combinó nanopartículas piezocerámicas de niobita de sodio y potasio con un polímero de fluoruro de polivinilideno que tiene la capacidad de cambiar su polaridad cuando se le aplica un campo eléctrico. Nanotecnología aplicada al mundo de la salud.
"Este recipiente artificial puede producir pulsos eléctricos en función de la fluctuación de la presión, y así se puede determinar con precisión la presión sanguínea sin utilizar ninguna fuente de energía adicional", explica Xudong Wang, director del proyecto.
La geometría irregular conseguida con la impresión 3D permite determinar si hay un movimiento irregular. Esto permite monitorizar de forma remota al paciente en tiempo real.
Su trabajo, publicado en la revista Advanced Functional Materials, es el primer paso, aseguran, para imprimir incluso válvulas cardíacas artificiales. Las actuales son puramente mecánicas y necesitan trabajo de mantenimiento, o proceden de donaciones humanas con el riesgo de rechazo que provocan.
Las nuevas válvulas que esperan conseguir en Wisconsin tendrían también la posibilidad de monitorizar al paciente en tiempo real sin depender de controles posteriores a la intervención.