La demanda de tejido óseo biológico en los campos de la biotecnología y la biomedicina para la investigación, modelización y estudio de patologías es cada vez más frecuente. Sin embargo, existen limitaciones para la consecución de hueso natural, como el alto coste, la degradación de las muestras, el riesgo biológico, la capacidad de almacenaje, la variabilidad biológica, etc. En este contexto, los sustitutos óseos sintéticos surgen como una alternativa adecuada para dar solución a esta problemática.
Los sustitutos también tienen limitaciones que hacen que resulten deficientes para reemplazar el tejido óseo humano natural. Ante esta situación, el proyecto 3DBBT nace para trabajar en la generación de un nuevo producto que se sitúe como paradigma en el diseño de modelos óseos humanos 3D, con prestaciones superiores a las actuales competencias y ofrecer nuevos escenarios de investigación y aplicaciones biomédica para un futuro inmediato.
El objetivo principal de 3DBTT es dar solución a las diferentes problemáticas planteadas en el sector, desarrollando un nuevo modelo sintético de hueso humano que posea ventajas con respecto a los sustitutos existentes. El primer paso ha sido identificar las características que hacen que las opciones actuales resulten deficientes como sustitutos de tejido óseo humano natural: un bajo nivel de biomímesis morfológica, unos materiales no biocompatibles en su composición y alejados de nivel de dureza real del hueso humano y una representatividad restringida de la población, dado que estos modelos son representaciones muy simplificadas de un hueso real.
Por ello, en primer lugar, trabajarán con un diseño biomimético y paramétrico de un modelo de hueso humano con ultra-alta resolución, que posea una definición realista en su microarquitectura. De este modo, el modelo representará fielmente el tejido cortical (canales de Havers y Volkmann, osteonas con laminillas y espacio interlaminar, espacio intersticial) y trabecular (densidad, porosidad, y orientación general con respecto a las líneas de carga) con sus correspondientes microestructuras inherentes.
El siguiente paso será la fabricación de un equipo de impresión 3D de alta resolución con fotopolimerización gradual que permita controlar diferentes grados de rigidez (a través de la fotopolimerización gradual) de la pieza fabricada y, por tanto, generando un modelo con un grado máximo de biomímesis en relación con el tejido óseo humano. La ventaja final es el diseño de un biomaterial óseo biocompatible que posea las mismas propiedades biomecánicas del hueso humano natural.
En definitiva, el objetivo será desarrollar un sistema innovador de diseño y fabricación de hueso humano mediante impresión 3D que genere un impacto en el sector biomédico, afectando positivamente a varios estratos de la medicina personalizada, y revolucionando la industria de los sustitos óseos sintéticos.
Colaboración estratégica
El proyecto 3DBBT es posible gracias a la colaboración de seis participantes que conforman un equipo multidisciplinar: dos clústers AEI (Clúster de Materials Avançats de Catalunya - Clúster MAV) y Associació Catalana d’Empreses de Biotecnologia i Tecnologies de la Salut – CATALONIA.HEALTH), una pyme desarrolladora de nuevos materiales (Artificial Nature S.L.U. - DAN*NA), una pyme ingeniería especializada en el diseño y desarrollo de dispositivos y tecnologías médicas (PERDIGÓ MEDICAL S.L.- PERDIGÓ) y dos organismos de investigación (Fundació Privada ELISAVA Escola Universitària – ELISAVA), y otro experto en investigación sobre impresión 3D (Fundació Privada Centre CIM - CIM UPC).
La actuación se enmarca en la convocatoria correspondiente a 2024 de las ayudas establecidas para el apoyo a Agrupaciones Empresariales Innovadoras (AEI) del Ministerio de Indústria y Turismo. Se inscribe en su Línea 3. Proyectos de Tecnologías Digitales, concretamente, Actividades de investigación industrial con una duración de 12 meses (1/08/2024 – 08/07/2025), un presupuesto total de 408.877,76 € por 13.757 horas de dedicación del personal técnico involucrado y se solicita una subvención de 319.589,45 €.
_20210324092110.png)
