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martes, 22 de enero de 2013

Impresión 3D: La hamburguesa que no sale de la vaca, sino de la impresora

Vaca
En el futuro, su bife puede que venga de una impresora, no una vaca.
Por Katia Moskvitch
 BBC
http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2013/01/130121_tecnologia_impresora_3d_carne_dp.shtml

Cuando uno compra un pedazo carne, uno sabe que éste viene de una vaca que alguna vez respiró y comió.
Pero imagínese que este corte de carne fuera creado de cero sin la necesidad de sacrificar a un animal.
Un start-up en Estados Unidos, Modern Meadow, cree que puede hacer exactamente eso: crear carne cruda usando una bioimpresora de tercera dimensión (3D).
Peter Thiel, uno de los emprendedores más exitosos de Silicon Valley, creador de Paypal e inversionista de Facebook, acaba de apoyar a la empresa con US$350.000.
Creada por Gabor y Andras Forgacs, padre e hijo, el start-up quiere llevar la impresión en 3D a un nivel completamente nuevo.
Para la impresión en tercera dimensión, los objetos sólidos vienen de un modelo digital. La técnica también se conoce como impresión por inyección: para que se cree la estructura, pequeñas gotas son impresas -capa por capa- a través de un inyector controlado con mucho cuidado.
El principio existe hace más de una década y ha sido utilizado con éxito para crear joyas, juguetes, muebles, carros e, incluso, recientemente, partes de un arma.
Algunos investigadores han logrado imprimir chocolate.
Pero Gabor Forgacs, de la Universidad de Misuri y coautor del proyecto, dice que bio-imprimir algo que viene de una criatura viva es mucho más difícil que crear una barra de dulce.
"Cuando estamos imprimiendo material vivo, las células están vivas cuando las estamos imprimiendo", dice.
Forgacs dice que él y su equipo ya han producido un prototipo que, sin embargo, no está listo para el consumo.

Medicina regenerativa

Para crear carne a través de la bio-ingeniería, los científicos primero obtienen células madre u otras células especializadas de un animal a través de un procedimiento común que se conoce como biopsia.
Las células madre son capaces de reproducirse muchas veces, y pueden convertirse en otras células especializadas. Una vez que se multiplican suficientemente, se ponen en un biocartucho.
Así que en lugar de la tradicional tinta o un material como el plástico, el cartucho de la impresora 3D contiene bio-tinta hecha con cientos de miles de células vivas.
Una vez impresas en la forma deseada, las partículas de bio-tinta se fusionan naturalmente para formar el tejido vivo.
Este proceso de imprimir biomateriales es similar a los intentos de imprimir órganos artificiales para trasplantes; pero este experimento, en particular, bien podría terminar en el sartén.
Hasta el momento se han realizado ensayos utilizando tejidos bio-impresos y las partes del cuerpo que se han hecho son sólo de animales.
"En cierto sentido, Modern Meadow está llevando esta tecnología a otro nivel de la medicina regenerativa", dice Forgacs.
Antes de Modern Meadow, Forgacs cofundó Organovo, una de las firmas pioneras en la impresión de estructuras con objetivos medicinales.
En 2010, Organovo bioimprimió exitosamente vasos sanguíneos hechos de las células de un individuo.
Otro equipo de investigadores, dirigido por Jeremy Mao en la Universidad de Columbia, imprimió en 3D un implante de diente en la mandíbula de una rata, y demostraron que los dientes de los animales comenzaron a crecer naturalmente utilizando células madre del cuerpo.
Investigadores de la Universidad de Wake Forest en Carolina del Norte, en colaboración con el Instituto de las Fuerzas Armadas para la Medicina Regenerativa de EE.UU., han bioimpreso células directamente sobre heridas de la piel de ratones, para acelerar el proceso de curación.

Tejido post-mortem

Hamburguesa
Una hamburguesa de carne hecha con células madre puede costar unos US$300.000.
Sin embargo, muchos aspectos de la medicina regenerativa se deben perfeccionar antes de que la humanos los empecemos a utilizar.
"Cuando uno quiere diseñar un órgano uno tiene miles de condiciones y requisitos que cumplir", dice Forgacs.
"Hay que tener mucho cuidado, porque un tejido o un órgano son estructuras muy complejas".
"En el caso de la carne, si se piensa en la hamburguesa, sus dimensiones laterales son mucho mayores que su espesor, lo que hace que la impresión sea considerablemente más simple", añade.
"Así que no estamos lidiando con figuras 3D extremamente complejas, canales entrelazados y demás: queremos crear algo que tiene una forma casi de dos dimensiones".
La principal similitud entre los órganos y la carne es que en ambos casos, el resultado es un material biológico; excepto que esta última es un tejido post-mortem.
"Eventualmente lo matarán; no en el sentido de matar a un animal, sino de matar la construcción de tejido", dice Forgacs.
"Aunque el proceso de crear carne real puede ser más simple, será difícil producir esa carne a escala industrial, y persuadir a los consumidores a aceptarla", explica.
"Todavía estamos luchando para encontrar el término correcto para llamar nuestra carne. Dices 'ingeniería' o 'carne creada en laboratorio', y la gente en la calle probablemente no va a estar muy feliz al escuchar eso".

Una costosa hamburguesa

Crear una pieza sintética de la carne no es el único intento en curso en este sentido.
Investigadores de la Universidad de Maastricht, en Holanda, están cultivando células animales para producir tiras de tejido muscular.
El líder del proyecto, Mark Post, dice que están creando lo que podría convertirse en la primera hamburguesa artificial del mundo, y pretenden mostrarlo al mundo este año.
Su equipo no utiliza bioimpresión, sino una forma de biofabricación en la que las células madre se multiplican en una estructura especialmente preparada, creando tejidos vivos.
Producir una hamburguesa completa usando este método costaría hoy en día alrededor de US$300.000, dice, pero el precio va a caer en picada con los avances tecnológicos.

Así se imprime la carne

Modelo de la impresora de carne
La biotinta con varios tipos de células es impresa en moldes hechos de gel de agaar, una gelatina vegetal de origen marino.
Modelo de la impresora de carne
Después de unos días, la biotinta y el agaar se remueven. El tejido se pone en un bioreactor y se la da una estimulación de baja frecuencia para que la fibra del músculo madure.

viernes, 2 de noviembre de 2012

Impresoras 3D: ¿nueva revolución industrial?

Diseño
El uso de las impresoras 3D se ha extendido más allá de los estudios de diseño.
Por BBC Mundo

Ingenieros y diseñadores llevan años usando impresoras 3D para crear sus prototipos, pero el abaratamiento de esta tecnología está haciendo que sea cada vez más asequible para muchos otros sectores.
Los objetos 3D se crean mediante el envío de un archivo digital o imagen escaneada que se manda a la impresora que los hace realidad capa a capa, en un proceso que se conoce como "fabricación aditiva".
El rango de objetos que esta tecnología puede fabricar se expande rápidamente, en el sector médico se usa para fabricar implantes, mientras que la industria de la moda coquetea con ella en la elaboración de prendas de vestir.
¿Podríamos estar presenciando una nueva revolución industrial? La BBC analizó los avances de esta tecnología y los problemas que podría plantear su uso en un futuro en el ámbito doméstico.

Proceso de impresión

Las impresoras 3D nos permiten elaborar objetos bellamente diseñados con una gran precisión. En Inition Ltd, un estudio de diseño en el barrio de Shoreditch, en Londres, ya no sólo se dedican a diseñar los productos, sino que los fabrican.
Con una especie de pistola-escaner pueden digitalizar cualquier objeto, traspasar la información a una de las impresoras 3D que tienen en una esquina de la oficina y materializar la imagen en cuestión de minutos.
"Es toda una nueva forma de producir objetos personalizados, es una de las mejores cosas de las impresoras 3D y también el hecho de tenerlo en tus manos en cuestión de horas, en lugar de esperar a un barco desde otra parte del mundo", explica Andy Millns, director creativo de la empresa.
Pero algunos expertos consideran que las impresoras 3D pueden ir mucho más allá, que nos podrían conducir a una nueva revolución industrial.

Popularización

Impresora con cemento
Investigadores británicos ya ensayan el uso de estas impresoras en el sector de la construcción.
Una de las razones, es el vertiginoso descenso en el precio de esta tecnología. Si en 2002 una impresora 3D costaba unos US$32.000, hoy se puede adquirir una por tan sólo US$1.600.
Actualmente, este tipo de impresoras funcionan con un número limitado de materiales, generalmente plásticos y resinas, pero ya empiezan a aparecer las que también imprimen con metales como el titanio y el acero.
Además la diversidad de objetos que se fabrican con estas impresoras no deja de aumentar. En el mundo de la medicina se utiliza principalente en el área odontológica
Ya se ha usado, por ejemplo, en implantes de mandíbula hechos con titanio.
Por su parte, en la Universidad de Loughborough, en Reino Unido ensayan la impresión con cemento, lo que podría transformar el mundo de la construcción.

Uso doméstico

Mandíbula
En medicina se ha ensayado exitosamente con implantes de mandíbula hechos de titanio.
Pero para otros la verdadera revolución empezará en nuestros hogares, cuando se mejore la calidad de impresión de este tipo de aparatos en tamaño doméstico.
En un barrio de Londres Paul Candler es un buen ejemplo de ello. Es tan sólo un aficionado a esta tecnología y ha logrado mejorar la calidad de su impresora 3D, haciendo que imprima capas de tan sólo 20 micrones, una cincuentésima parte de un milímetro.
"Creo que se convertirá en un electrodoméstico común. Si lo piensas no ha pasado mucho tiempo desde que la gente dudara de que todo el mundo tendría una computadora en casa", asegura Candler.
"Cuando llegue el momento en que todo lo que tengas que hacer es meter el archivo y apretar un botón, será cuando se convertirá en tendencia".
Candle se ha unido a un grupo de usuarios que comparte diseños para que otros aficionados de las impresoras 3D puedan descargarlos. Es este tipo de práctica lo que algunos consideran generará un problema de derechos de autor.

Piratería

Diseño
Una vez en internet ningún diseño estará a salvo de la piratería.
Toda nueva tecnología revolucionaria proporciona tanto oportunidades como amenazas, tan sólo hace falta preguntarle a la industria discográfica.
A medida que se popularicen las impresoras, 3D también se incrementará el valor de los diseños digitales que alimentan a estas impresoras, pero con ello aumentará el riesgo de piratería.
Una vez los diseños se filtran en internet, no hay nada que impida a alguien, en cualquier parte del mundo, el imprimir tus productos sin tu permiso.
Sin embargo, miembros del sector del diseño piensan que las impresoras 3D podrían incluso ayudar a evitar el plagio.
"La velocidad de comercialización será mucho más rápida y esto es crucial en lo que respecta a propiedad intelectual, donde tienes que lanzar algo rápidamente y sacar partido de tu invención antes de que alguien la copie", argumenta el diseñador James Dyson.
En el Royal College de Londres, los estudiantes reciben tutoriales para convertir sus diseños en productos reales y las impresoras 3D ya son un elemento esencial a la hora de fabricar prototipos.