No futuro, a impressão 4D será usada para todos os tipos de implantes e cirurgia reconstrutiva.

Embora a maior parte da população conheça apenas impressoras comerciais, e estas também estão bem avançadas com funções que facilitam a vida de empresas de grande e pequeno porte, existem impressoras que vão além de meras impressões em papeis. Caso você seja uma empresa, saiba que existe uma modalidade de terceirização conhecida como aluguel de impressoras, onde sua empresa economizará e ainda terá um sistema de impressão moderno e com manutenção inclusa.

Peterson nasceu com broncomalácia, cartilagem fraca nas paredes dos tubos bronquiais e passou toda a sua vida no Hospital da Universidade de Utah em um ventilador de alta pressão para mantê-lo vivo.

Enquanto isso, na Universidade de Michigan, o engenheiro biomédico Scott Hollister desenvolveu uma órtese impressa em 3D que poderia ser absorvida pelo corpo ao longo do tempo, mas poderia conter vias aéreas abertas em recém-nascidos por dois ou três anos; foi tempo suficiente para a cartilagem brônquica se transformar em vias aéreas saudáveis.

Embora ainda seja um risco, os pais de Garrett - Jake e Natalie - tiveram seu bebê levado por um avião da unidade de tratamento intensivo para a Universidade de Michigan. Depois de uma operação bem-sucedida, o filho pôde ser retirado do ventilador e ir para casa.

O splint biomédico é apenas um exemplo de como a impressão 3D - com tecidos gerados em laboratório ou biomateriais - pode agora ser usada para criar dispositivos implantáveis para corrigir condições médicas.

A ciência é conhecida como impressão 4D porque os implantes podem se ajustar ao longo do tempo à medida que o corpo se move ou cresce, de acordo com o Dr. Robert Morrison, um cirurgião residente em otorrinolaringologia e cabeça na Universidade de Michigan.

Morrison e Hollister falaram hoje na Conferência de Impressão e Manufatura RAPID 3D.

Até o momento, a equipe de engenharia e cirurgia da Universidade de Michigan implantou com sucesso as sessões em quatro bebês, todos os quais puderam ir para casa apenas algumas semanas depois de suas cirurgias.

As stints são feitas realizando primeiro uma tomografia computadorizada de um paciente, criando um modelo virtual da traqueia. Em seguida, o software de imagens médicas chamado Mimics, da fabricante de impressoras 3D Materialize NV, da Bélgica, é usado para modelar a tarefa virtual na imagem traqueal.

Em seguida, essa imagem é carregada em uma impressora 3D Formiga P100 da EOS baseada em Munique, que usa sinterização a laser para ligar camadas de policaprolactona (PCL), um biomaterial, camada por camada na forma de uma traqueia específica.

Embora o processo de criação de splints personalizados possa parecer árduo, leva apenas um dia. E até 200 talas podem ser impressas de cada vez, de acordo com Hollister.

As talas devem ser biocompatíveis com o sistema imunológico do paciente e capazes de resistir à compressão externa do tecido circundante do corpo, permitir flexibilidade, expansão ou crescimento radial e devem durar de dois a quatro anos.

Até o momento, as talas preencheram todos os critérios como implantes médicos bem-sucedidos, e até começaram a se deteriorar como planejado após apenas seis meses. Uma vez absorvido pelo tecido circundante, o biomaterial é simplesmente excretado do corpo, disse Hollister.

Hollister, Morrison e outros pesquisadores acreditam que os biomateriais 4D irão algum dia ir além de ajudar apenas bebês com problemas respiratórios; eles já estão explorando seu uso em adultos para corrigir aplicações esqueléticas, como reconstrução facial ou reconstrução de orelhas com andaimes biomédicos que mantêm o tecido no lugar.

O que é necessário para o avanço da impressão 4D são parcerias mais acadêmicas e industriais que poderiam permitir o desenvolvimento de novos materiais e métodos para a criação de implantes.

"Ser capaz de imprimir uma gama muito mais ampla de materiais macios para esses tipos de reconstruções é importante"

Os pesquisadores acreditam, no entanto, que o campo de impressão biomédica 4D explodirá à medida que novos usos evoluírem.

"Eu acho que nos próximos cinco anos, vamos ver uma explosão de médicos chegando a mesa com novas ideias para o uso deste.