Un avance importante en el campo de los implantes médicos ha sido logrado por un grupo de investigación del instituto IMDEA Materiales. A través del proyecto 3D-Carbon, han conseguido fabricar microandamios tridimensionales de carbono puro mediante impresión 3D, obteniendo estructuras personalizadas que podrían revolucionar los biomateriales usados en implantología.
El carbono, en forma de grafito, posee características interesantes para su uso en implantes, como su bioinercia, resistencia mecánica y densidad moderada, menor que la del aluminio o el titanio. Sin embargo, hasta ahora no se había logrado desarrollar implantes basados en carbono puro debido a varias dificultades técnicas. Entre ellas, la imposibilidad de fabricar grafito poroso que facilite la osteointegración —el proceso por el cual el hueso crece dentro del implante— y la fragilidad del material, que puede liberar partículas inflamatorias.
Estos obstáculos han limitado el uso del carbono en la medicina, a pesar de sus ventajas teóricas. Tradicionalmente, las estructuras tridimensionales que contenían carbono lo hacían a través de fibras embebidas en polímeros, lo que comprometía su biocompatibilidad.
La novedad del proyecto 3D-Carbon radica en la utilización del poliéster fotosensible Polyethylen-glycol diacrylato (PEGDA), que puede imprimirse capa a capa con luz ultravioleta mediante técnicas de fotopolimerización. Posteriormente, estas estructuras se someten a un proceso pirolítico a alta temperatura y en ausencia de oxígeno, que transforma el polímero en carbono puro.
Durante esta pirolisis, las formas impresas se contraen hasta un 80 % sin perder su geometría original, lo que permite lograr poros con dimensiones similares a las del hueso natural, esenciales para la integración ósea. Esta capacidad de fabricar andamios personalizados con alta resolución abre la puerta a implantes con propiedades mecánicas adecuadas, biocompatibilidad completa y densidades muy bajas.
Además, estos microandamios presentan una ventaja adicional frente a los implantes metálicos tradicionales, ya que podrían ser compatibles con técnicas de monitorización por resonancia magnética, facilitando el seguimiento postoperatorio sin interferencias.
Este desarrollo representa una innovación significativa que podría competir con materiales establecidos como el acero inoxidable, titanio o incluso el magnesio, que ha irrumpido recientemente en el sector. En definitiva, la impresión 3D de microandamios de carbono puro abre una nueva etapa en la fabricación de implantes personalizados con gran potencial terapéutico.
