Después de examinar algunas formulaciones candidatas, el equipo encontró el material correcto. «Utilizamos un termoplástico biocompatible llamado policaprolactona e hidroxiapatita como materiales base», dijo Lee. La policaprolactona se eligió porque es un material aprobado por la FDA que se degrada en el cuerpo dentro de unos meses después de la implantación. La hidroxiapatita, por otro lado, admite la regeneración de tejidos óseos. El equipo de Lee experimentó con varias proporciones de estos dos ingredientes y finalmente clavó la formulación que verificaba todas las cajas: se extruyía a un Celsius de 60 ° relativamente inofensivo, la mezcla era mecánicamente sólida, se adhirió al hueso y se degradó con el tiempo.
Una vez que las balas de curación de huesos estaban listas, el equipo los probó en conejos. Los conejos con fémures rotos tratados con la pistola de curación de Lee se recuperaron más rápido que los tratados con cemento óseo, que es la alternativa comercialmente disponible comercial. Pero todavía hay mucho que hacer antes de que la pistola de curación pueda ser probada en los humanos.
Problemas de habilidad
Si bien el experimento de conejos reveló tejidos óseos nuevos que se forman alrededor de los implantes creados con la pistola curativa, su lenta degradación del material implantado evitó la restauración completa de los tejidos óseos. Otro plan de mejora Lee implica agregar antibióticos a la formulación. El implante, dijo, liberará las drogas con el tiempo para prevenir infecciones.
Luego está el problema del rodamiento de carga. Los conejos están bien como sujetos de prueba, pero son bastante ligeros. «Para evaluar el potencial de usar esta tecnología en humanos, necesitamos analizar su seguridad a largo plazo en modelos animales grandes», dijo Lee.
Más allá de las preguntas sobre el material, el nivel de habilidad requerido para operar esta pistola de curación parece bastante alto.
Las impresoras 3D basadas en extrusión, las que funcionan más o menos, como las pistolas de pegamento caliente muy avanzado, generalmente usan varillas o rieles de guía para el posicionamiento preciso de la cabeza de impresión. Si esas varillas o rieles están deformados, incluso ligeramente, la precisión de sus impresiones probablemente sufrirá. Lograr una precisión comparable con un dispositivo portátil podría ser un poco difícil, incluso para un cirujano experto. «Es cierto que el sistema requiere práctica», dijo Lee. «Es posible que necesitemos integrarlo con un mecanismo de guía que coloque con precisión la cabeza del dispositivo. Este podría ser nuestro dispositivo de impresión ósea de próxima generación».
Dispositivo, 2025. DOI: 10.1016/j.device.2025.100873
