Un paso más cerca de los implantes auditivos a base de colágeno e imprimibles en tres dimensiones
La pérdida auditiva conductiva es una afección relacionada con el mal funcionamiento o traumatismos del oído medio. Afecta a más del 5 % de la población mundial y a más del 15 % de las personas mayores. Con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, en el proyecto COLLHEAR se ha desarrollado un novedoso implante auditivo imprimible para sustituir los huesecillos del oído medio. «Quería replantear el diseño de la prótesis», afirma el investigador principal, Mario Milazzo, quien se propuso definir nuevas formas geométricas, hechas de colágeno, optimizadas para el rendimiento y para satisfacer las exigencias de las tecnologías de fabricación en 3D. «Las tecnologías actuales de fabricación de implantes para el oído medio no han considerado la impresión 3D como una opción viable que, en mi opinión, puede dar lugar a las mejores soluciones protésicas en términos de forma y funcionalidad», explica.
Audífonos de próxima generación
Milazzo, que trabaja en la Escuela de Estudios Avanzados Sant’Anna, imprimió prototipos en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la Universidad Tufts (los Estados Unidos), donde se llevó a cabo parte del proyecto. El proceso de impresión 3D presentó muchos desafíos. «Los dispositivos son diminutos y la impresión a escala milimétrica puede ser difícil. La elección de los parámetros de fabricación adecuados es compleja», señala Milazzo. Las prótesis están hechas de colágeno de tipo 1 e hidroxiapatita, una forma mineral natural de calcio. «Son los componentes naturales de los huesos», explica Milazzo. La impresión de estos materiales también fue problemática: «Ajustar la densidad y la viscosidad del compuesto para que la impresión 3D sea fiable fue todo un reto», añade. Sin embargo, consiguió seguir adelante y llegó a probar las prótesis en huesos temporales humanos. «Debido a cuestiones administrativas y éticas, las prótesis aún no se han colocado en pacientes reales, aunque este será mi último, y emocionante, objetivo».
Rendimiento
Los resultados fueron prometedores. La evaluación acústicomecánica mostró un rendimiento comparable al de las prótesis comerciales. «Pero nuestro dispositivo tiene la ventaja de estar hecho de un material más biocompatible», declara Milazzo. Esto debería hacer que los implantes sean menos susceptibles de ser rechazados. Para comprobarlo, Milazzo colocó los implantes impresos en un biorreactor, un equipo capaz de reproducir condiciones físicoquímicas específicas que imitan el entorno final en el que se utilizará la prótesis. «Aproveché un biorreactor diseñado previamente por uno de mis compañeros italianos, pero lo personalicé para mi aplicación específica», añade Milazzo. Las pruebas revelaron la capacidad del sistema para albergar células epiteliales y mesenquimales en las superficies de la prótesis, un resultado prometedor que abre un emocionante futuro para los estudios «in vivo». Las actividades relacionadas con la modelización, la fabricación y la evaluación acústicomecánica tuvieron lugar en los Estados Unidos, con la participación del MIT, la Universidad Tufts y el centro Massachusetts Eye & Ear, una institución adscrita a la Universidad de Harvard. La evaluación biológica tuvo lugar en Italia entre la Escuela de Estudios Avanzados Sant’Anna y la Universidad de Pisa.
Próximos pasos
En la actualidad, Milazzo debate activamente con los socios del proyecto y otorrinolaringólogos nuevas oportunidades de financiación para seguir contribuyendo al campo de las microprótesis. «La beca de investigación Marie Curie me ha dado, en efecto, la oportunidad de ampliar mis horizontes de investigación en términos de conocimientos y habilidades, y de conocer y trabajar con científicos de primera línea en todo el mundo que han contribuido a mi crecimiento personal y científico profundamente».
Palabras clave
COLLHEAR, implantes auditivos, colágeno, impresión 3D, pérdida auditiva conductiva, audífonos, oído, prótesis
