ATILA y Meltio: cómo España lidera la creación de bioimplantes de titanio
En España se está llevando a cabo un proyecto científico muy importante llamado ATILA, cuyo objetivo es desarrollar bioimplantes de titanio impresos en 3D para las personas que necesitan una operación de cadera o rodilla. El proyecto está financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación de España, la Unión Europea, NextGenerationEU (se trata del mayor paquete de estímulo jamás adoptado en la UE, y constituye una referencia ejemplar de un nuevo modelo de crecimiento basado en una economía limpia, innovadora e integradora) y la Agencia Estatal de Investigación.
En él colaboran expertos de varias instituciones: el instituto tecnológico AIDIMME, científicos del Hospital General Universitario de Valencia (FIHGUV), investigadores de la Universidad de Salamanca, así como el laboratorio de investigación BeteLab y la empresa Meltio, que ha desarrollado una tecnología especial de impresión 3D de metales. Los investigadores han aprobado y validado con éxito la tecnología de impresión 3D de metal de Meltio utilizando la impresora Meltio M450, lo que supone un gran avance para la creación de bioimplantes de titanio.
Meltio es conocida por su innovador método que utiliza un láser para fundir alambre metálico capa por capa, creando piezas muy precisas y resistentes. Esta tecnología permite a la industria fabricar y reparar componentes metálicos de formas completamente nuevas y, en este caso, ha demostrado ser muy efectiva para la creación de bioimplantes de titanio.
Por primera vez en España se utiliza hilo metálico de titanio como material para imprimir bioimplantes de titanio en 3D
Tradicionalmente, los implantes se fabrican mediante mecanizados clásicos o utilizando polvo metálico. Sin embargo, por primera vez en España se utiliza hilo metálico de titanio como material para imprimir bioimplantes de titanio en 3D. Este enfoque es más limpio, menos perjudicial para el medio ambiente y genera muchos menos residuos en comparación con la producción que utiliza polvo metálico. Esto también implica menores costos y un proceso más seguro.
Los bioimplantes de titanio que se están desarrollando en el marco del proyecto corresponden a tres de las partes más importantes de la cirugía ortopédica: la copa acetabular, la plataforma tibial y el componente femoral. Estos componentes son fundamentales para los pacientes que sufren de artritis, osteoporosis o lesiones que provocan fuertes dolores y limitan la movilidad.
Gracias a la impresión 3D, los bioimplantes de titanio pueden adaptarse mejor a cada paciente, lo que hace que las operaciones sean más exitosas y que la recuperación sea más rápida. El material que se utiliza se llama Ti6Al4V Grado 23, una aleación de titanio ligera, muy resistente y con una excelente compatibilidad con el hueso humano. Los científicos han comprobado que las propiedades mecánicas de este material son excelentes y cumplen con los estándares médicos internacionales, como las normas ASTM e ISO. Esto significa que no se requiere un tratamiento térmico adicional que retrasaría la producción.
Además de la resistencia, los investigadores también están evaluando la biocompatibilidad: la capacidad del bioimplante de titanio para conectarse adecuadamente con el tejido vivo. Aunque el titanio es conocido por su buena biocompatibilidad, es muy importante preparar la superficie del implante para estimular el crecimiento del hueso a su alrededor.
Las pruebas de laboratorio (in vitro) y los ensayos en tejido vivo (in vivo) están actualmente en curso. Si todo continúa como se espera, estos implantes podrían comenzar a utilizarse pronto en hospitales españoles. Esto sería muy significativo, ya que permitiría una producción local más rápida y económica de implantes.
El proyecto Atila avanza a muy buen ritmo
Como nos explica David Martínez Reygaza, responsable de Comunicación y Relaciones Públicas de Meltio, los investigadores, con financiación pública española, querían comprobar si podían utilizar la tecnología de impresión 3D en metal de Meltio, que emplea hilo de soldadura en lugar de polvo metálico, para fabricar bioimplantes, y lo consiguieron. La investigación duró dos años.
¿Cómo afecta esto al precio?
David Martínez Reygaza: El uso de la tecnología de impresión 3D de metal de Meltio reduce al menos un 20% el precio total de las piezas de titanio creadas con bioimplantes en comparación con el polvo metálico.
¿Qué implicaciones tendría esto para los pacientes?
David Martínez Reygaza: Una nueva técnica para generar bioimplantes, precisión y rapidez por parte de los médicos que tengan labs de impresión 3D de metal de Meltio y que puedan ser autónomos con impresoras 3D de Meltio.
Se necesita más investigación. ¿Cuánto tiempo podría llevar?
David Martínez Reygaza: Ahora han empezado la investigación in vivo en animales, no tenemos tiempo de duración porque deben realizarse nuevos ensayos y pruebas, pero el proyecto Atila avanza a muy buen ritmo. Ha sido muy importante para el proyecto verificar que con los parámetros de proceso utilizados no se produce la fase alfa case en la superficie de las muestras, la cual es una fase fragilizante que disminuye la resistencia a la fatiga y que además por norma no está permitida para aplicaciones en implantes biomédicos.
El proyecto ATILA representa un cambio revolucionario en la fabricación de implantes médicos en España. Gracias a la innovación de Meltio y la colaboración entre instituciones, los bioimplantes de titanio podrían mejorar la calidad de vida de miles de pacientes en un futuro muy cercano.
Courtesy: ATILA Project
