Scientists create a "3D gun" that prints bones during surgery/Científicos crean “pistola 3D” que imprime huesos en cirugías
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As you all know, additive printing, also known as additive manufacturing or, more commonly, 3D printing, is a manufacturing process that creates three-dimensional objects from a digital model, building them layer by layer. Although not as popular as artificial intelligence or cryptocurrencies, 3D printing will redefine the concept of manufacturing and production, traditionally based on subtractive manufacturing, which involves removing material (as in carving or milling) until the final part is obtained.
Como todos sabéis, la impresión aditiva también conocida como fabricación aditiva o, popularmente, impresión 3D, es un proceso de fabricación que crea objetos tridimensionales a partir de un modelo digital, construyéndolos capa por capa. A pesar de no ser tan popular como la inteligencia artificial o las criptomonedas, la impresión 3D redefinirá el concepto de fabricación y producción, basado tradicionalmente en fabricación sustractiva, que consiste en eliminar material (como en el tallado o el fresado) hasta obtener la pieza final.
The advantages of this technology are clear: it allows for the easy creation of complex and unique designs, enabling the creation of internal shapes or complex geometric structures that would be impossible to produce using traditional methods. It allows for the rapid manufacture of parts on demand, reducing the need for large inventories and accelerating product development. As if all this weren't enough, it also generates no chips or offcuts, as additive printing uses only the material needed to construct the object.
Las ventajas de esta tecnología son evidentes, permite crear diseños complejos y únicos con facilidad, hace posible la creación de formas internas o estructuras geométricas complejas que serían imposibles de producir con métodos tradicionales. Permite fabricar piezas bajo demanda de manera rápida, lo que reduce la necesidad de grandes inventarios y acelera el desarrollo de productos. Por si todo esto no fuera suficiente, además no genera virutas o recortes ya que la impresión aditiva solo usa el material necesario para construir el objeto.
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Taking advantage of all these benefits, a group of scientists from Sungkyunkwan University in Seoul, South Korea, have developed a "3D gun" by modifying a traditional glue gun into a portable, handheld 3D printing system capable of printing bone grafts directly onto fractures during a surgical procedure, using a special filament made of hydroxyapatite (a mineral found in bones) and polycaprolactone (a biodegradable polymer).
Aprovechando todas estas ventajas, un grupo de científicos de la Universidad Sungkyunkwan de Seúl, Corea del Sur, han desarrollado una "pistola 3D" modificando una pistola de pegamento tradicional, para convertirla en un sistema de impresión 3D portátil y manual capaz de imprimir injertos óseos de forma directa sobre fracturas durante un procedimiento quirúrgico, utilizando un filamento especial hecho de hidroxiapatita (un mineral que se encuentra en los huesos) y policaprolactona (un polímero biodegradable).
The filament adapts to the shape of the injury and acts as a temporary scaffold, which is absorbed over time as the patient's bone regenerates naturally. These materials promote healing and can be customized for hardness and strength. They also incorporate antibiotics that are released in a controlled manner after surgery, helping to prevent infection and reduce inflammation. Their main innovation is the ability to create bone implants in real time during surgery, on the specific, irregular geometry of the damaged bone.
El filamento se adapta a la forma de la lesión y actúa como un andamio temporal, el cual se absorbe con el tiempo a medida que el hueso del paciente se regenera de forma natural. Estos materiales favorecen la cicatrización y pueden personalizarse en cuanto a dureza y resistencia, además de incorporar antibióticos que se liberan de forma controlada tras la cirugía, ayudando a prevenir infecciones y reducir la inflamación. Su principal innovación es la posibilidad de crear implantes óseos en tiempo real durante la operación, sobre la geometría concreta e irregular del hueso dañado.
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The in-situ implant printing process can be completed in minutes, significantly reducing surgical time. Furthermore, the implant integrates better with natural bone tissue, providing a support for bone regeneration. This invention represents a significant advance toward personalized medicine and orthopedic surgery, with great potential to transform the treatment of complicated fractures and accelerate bone healing processes.
El proceso de impresión de implantes in situ puede completarse en minutos, lo que reduce significativamente el tiempo de la intervención quirúrgica, además el implante se integra mejor con el tejido óseo natural, ya que sirve de soporte para la regeneración del hueso. Este invento representa un avance significativo hacia la medicina personalizada y la cirugía ortopédica, con un gran potencial para transformar el tratamiento de fracturas complicadas y acelerar los procesos de recuperación ósea.
But, as is often the case with such innovative developments, the 3D gun has so far only been tested on animals (specifically rabbits), where superior bone regeneration and effective integration without rejection or infection have been observed. Larger animal trials are still needed, and industrial standardization of the process must be established and compliance with safety and sterilization regulations must be met. Because of all this, I fear that human clinical trials and regulatory approval may take several more years.
Pero, como suele pasar con estas cosas tan innovadoras, hasta el momento la pistola 3D sólo se ha probado en animales (especialmente conejos), donde se ha observado una regeneración superior del hueso y una integración efectiva sin rechazo ni infecciones. Aún es necesario realizar ensayos en animales de mayor tamaño y debe establecerse la estandarización industrial del proceso y cumplir regulaciones de seguridad y esterilización. Por todo esto me temo que los ensayos clínicos en humanos y la aprobación de autoridades regulatorias pueden llevar varios años más.
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https://newatlas.com/medical-tech/3d-printed-bone-grafts-directly/