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Artículo de revisión Mayo-Agosto 2021;5(2):74-78
Facultad de Ciencias de la Salud. Universidad Técnica de Manabí. Portoviejo, Ecuador 74
Aplicación de la impresión 3D en la salud visual y ocular
Application of the 3D printing in visual and eye health
Laura Sofia Valencia Ceballos
1
Vanesa Patiño Sánchez
2
Alexander Ríos Gaviria
3
*
Resumen
A lo largo de los años se ha escuchado hablar acerca de la salud y medicina en general, así como los logros
que se han ido alcanzando en ella gracias a los avances de la tecnología. A la luz de lo anterior, se generó el
objetivo de esta investigación, el cual fue realizar un proceso de vigilancia tecnológica de la aplicación de la
bioimpresión en el área de salud a nivel mundial, a partir de ecuaciones de búsqueda, creando una revisión
periódica en metabuscadores. Este proceso permite tener un abanico de información a escala global.
Posteriormente, se analizaron los datos estadísticos y documentos de la base de datos para determinar
conclusiones mediante un análisis mixto, dando como resultado la revisión de investigaciones publicadas en
los diferentes países referentes a procesos de impresión y bioimpresión en 3D enfocados al área de la salud y
cómo estos brindan soluciones para mejorar la calidad de vida de las personas. Se hizo una revisión
generalizada; luego se revisaron resultados puntuales que se consideraron relevantes en el campo y a
continuación se plantearon oportunidades de desarrollo para procesos de investigación.
Palabras clave: bioimpresión; biotinta; medicina, salud visual y ocular.
Abstract
Over the years it has been heard about health and medicine in general, as well as the achievements that have
been achieved in it thanks to advances in technology. In light of the above, the objective of this research was
generated, which was to carry out a process of technological surveillance of the application of bioprinting in
the health area worldwide, based on search equations, creating a periodic review in metasearch engines. This
process allows to have a range of information on a global scale. Subsequently, the statistical data and
documents of the database were analyzed to determine conclusions through a mixed analysis, resulting in a
review of research published in different countries regarding 3D printing and bioprinting processes focused
on the area of health and how they provide solutions to improve people's quality of life. A generalized review
was made; then, specific results that were considered relevant in the field were reviewed and development
opportunities for research processes were then raised.
Keywords: bioprinting; biotint; medicine, visual and ocular health.
*Dirección para correspondencia: alexanderriosg@misena.edu.co
Artículo recibido el 25-10-2020 Artículo aceptado el 21-02-2021 Artículo publicado el 15-05-2021
Fundada 2016 Facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad Técnica de Manabí, Ecuador.
Introducción
Los requerimientos que se presentan en el campo médico hacen que las soluciones tecnológicas que
se generen, deban ser cada vez más complejas y con un alto potencial de subsanación según
necesidades puntuales.
1
TecnoAcademia, Matemáticas y diseño, Risaralda, Pereira, Colombia, lauravalencia0514@gmail.com, https://orcid.org/0000-0003-2058-8967
2
TecnoAcademia, Matemáticas y diseño, Risaralda, Pereira, Colombia, patinovanesa3@gmail.com, https://orcid.org/0000-0002-2847-2363
3
TecnoAcademia, Matemáticas y diseño, Risaralda, Pereira, Colombia, alexanderriosg@misena.edu.co, https://orcid.org/0000-0001-5500-4218
QhaliKay. Revista de Ciencias de la Salud. Publicación arbitrada cuatrimestral. ISSN 2588-0608 / Mayo-Agosto 2021;5(2):74-78
Facultad de Ciencias de la Salud. Universidad Técnica de Manabí. Portoviejo, Ecuador 75
A la luz de lo anterior, se plantea una evolución tecnológica igual de exigente, en el campo de la
impresión 3D; dando con ello origen a procesos aditivos de material que sobrepasan los materiales
tradicionales: polímeros, hormigón, alimentos, metales, entre otros; y llegan hasta procesos de adición
de células madre. Así, se plantea un término que ha suscitado diversas interrogantes en los últimos
tiempos: la bioimpresión, la cual se concibe como un proceso similar a la impresión 3D,
diferenciándose en el material o filamento usado para la impresión, ya que la bioimpresión utiliza una
“biotinta” compatible con el organismo humano. Esta biotinta se puede equiparar a “gotas con miles
de células”
1
.
El alcance de la bioimpresión se presenta como disruptivo en el campo de la salud, con lo cual se
propende la generación de tejidos, órganos y vasos sanguíneos que pueden presentarse como una
oportunidad para ayudar a personas con dificultades de salud. Los antecedentes refieren a la
bioimpresión como una tecnología que surgió a partir de la impresión 3D. La primera impresión 3D
fue realizada en 1984 por Charles Hull a través de estereolitografía, quien años después, creó la
empresa 3D Systems. En 1988 comenzó a desarrollarse la idea de la bioimpresión; el doctor Robert
presentó un proyecto con un método de microposicionamiento de células para imprimir tejidos
sintéticos con una impresora clásica de tinta
2
.
A partir de 1999 la idea de la bioimpresión inicia su consolidación gracias a que el Instituto de
Medicina Regenerativa empezó a implantar órganos humanos con piezas en 3D con células del
paciente
3
. En 2002, a partir del proyecto del doctor Robert, el profesor Anthony Atala de la
Universidad Wake Forest creó el primer órgano a pequeña escala con el método de bioimpresión
4
.
En 2010 surgió un laboratorio especializado en impresión 3D llamado Organovo, que junto a
Invetech, comenzaron a crear las primeras bioimpresoras del mercado, como la NovoGen MMX
5
. En
2013 la empresa de investigación canadiense Aspect Biosystem desarrolló la bioimpresora RX1tm,
que otorga mayor flexibilidad y control sobre el tejido heterogéneo 3D
6
. En este mismo año, Inventia,
una pequeña empresa australiana desarrolló Rastrum, una máquina que se caracteriza por un diseño
totalmente cerrado y que crea modelos celulares de manera muy veloz
7
.
En 2014 la creación de bioimpresoras se popularizó y el laboratorio ruso 3D Bioprinting Solutions
desarrolló su primera bioimpresora llamada FABION
7
. En ese mismo año la empresa Allevi comenzó
con el desarrollo de bioimpresoras. Hoy en día cuenta con diferentes tipos de bioimpresoras como
Allevi1, Allevi2, Allevi3 y Allevi6; sus nombres son indicadores del número de extrusores
7
. En 2016
Cellik desarrolló impresoras 3D para convertirse en la principal empresa fabricante de bioimpresoras
hasta el momento. Hasta ahora la bioimpresora más destacada de Cellik es la BIO X
7
. En 2017 el
IDIPAZ inició una investigación para la fabricación de córneas con ayuda de la bioimpresión 3D,
dando paso para que en 2018, un grupo de investigadores de la Universidad Newcastle empezaran los
intentos para obtener una córnea funcional creada con biotinta
8
. En 2019 un grupo de investigadores
de la Universidad de Tel Aviv creó un corazón a pequeña escala, no más grande que el de un conejo
con tejidos y vasos sanguíneos, demostrando que podría ser posible obtener un corazón y otros
órganos humanos funcionales
9
.
Cabe resaltar que, gracias a todos estos desarrollos tecnológicos, cada día se hace más importante
la bioimpresión en 3D alrededor del mundo, máxime en el campo de la medicina. Esta revisión
bibliográfica se concibió con un enfoque a nivel mundial, con el objetivo de realizar un proceso de
vigilancia tecnológica de la aplicación de la bioimpresión en el área de salud a nivel mundial.
Metodología
Se realizó una revisión general en metabuscadores a partir de la creación de ecuaciones de
búsqueda que permitieron tener un amplio espectro de la información a nivel mundial.
Posteriormente, se analizaron las estadísticas y documentos en bases de datos desde un enfoque tanto
cualitativo como cuantitativo.
Aplicación de la impresión 3D en la salud visual y ocular
Valencia, Patiño, Ríos
76 Facultad de Ciencias de la Salud. Universidad Técnica de Manabí. Portoviejo, Ecuador
Resultados y discusión
Se procedió a realizar una búsqueda en la base de datos Scopus, con el criterio de bioprinting como
operador de búsqueda. Se encontró que un 62,3 % del material científico generado correspondió a
artículos, seguido por un 32,4 % de revistas. En relación a la distribución de áreas de interés, se tuvo
que un 21,1 % de los resultados correspondió a ingeniería, el 20,3 % a materiales y 17,7 % a
bioquímica. En la Figura 1 se observan las publicaciones por área de interés en el periodo 2017-2021,
con el criterio de búsqueda bioprinting.
Figura 1. Publicaciones de bioprinting por área de interés en el periodo 2017-2021.
En cuanto a los países que más publicaciones presentaron en esta base de datos, se encontraron
Estados Unidos, que lidera el ranking con 726 publicaciones; China con 390 publicaciones y
Alemania con 116. Los referentes latinoamericanos en el tema son limitados; solo se pudo encontrar
23 publicaciones de Brasil y 4 de Chile. En la Figura 2 se muestran las publicaciones de bioprinting
por fuente de interés en el periodo 2017-2021.
Figura 2. Publicaciones de bioprinting por fuente de interés en el periodo 2017-2021.
De manera general, se tuvo un avance significativo en relación a los stents compuestos por
policaprolactona y ácido poliláctico (PCL/PLA) obtenidos mediante la impresión 3D. Estos se
emplean como endoprótesis vasculares de arteria coronaria, convirtiéndose en una solución para los
problemas cardiovasculares. Dichos stents serían una solución eficaz para sustituir los stents hechos
de polímeros; sin embargo, estos no han sido aprobados por la FDA para su uso en pacientes
10
.
QhaliKay. Revista de Ciencias de la Salud. Publicación arbitrada cuatrimestral. ISSN 2588-0608 / Mayo-Agosto 2021;5(2):74-78
Facultad de Ciencias de la Salud. Universidad Técnica de Manabí. Portoviejo, Ecuador 77
Por su parte, en Corea del Sur se demostró que la impresión 3D puede tener un impacto directo en
el campo de la oftalmología, con el fin ayudar a mejorar la calidad de vida a pacientes, por medio de
globos oculares artificiales. En este caso, se realiza por medio de un proceso parecido a la
estereolitografía, con dos grandes diferencias; la primera es que las prótesis no emplean tecnología
láser sino luz ultravioleta y la segunda es su eficacia, ya que por hora se pueden crear hasta cuatro
prótesis. Este producto aún no se comercializa
11
.
Otro estudió reveló prótesis oculares personalizadas realizadas con tecnología de impresión 3D,
las mismas resultaron de bajo costo y se enmarcaron dentro de la premisa de comodidad para el
paciente, tanto en dimensiones como en similaridad
12
. La principal complejidad de este proyecto fue
biocompatibilidad de los materiales empleados.
Los desarrollos a nivel mundial son muy atractivos, partiendo del interés que ha suscitado el tema
en los países desarrollados. Sin embargo, hay que seguir investigando y lograr desarrollar los
productos para emplearlos en pacientes. En función de los resultados, puede plantearse que la
bioimpresión podría generar un impacto real para el usuario final, en el campo de la medicina y la
vida de los pacientes.
Conclusiones
La bioimpresión es una tecnología que cada vez toma más relevancia en el mundo moderno. Sin
embargo, se considera que aún está en pleno desarrollo. La tendencia se dirige al desarrollo de
biotintas y biopapel que mejoren la viabilidad de las células. Uno de los retos más grandes que tiene
la bioimpresión, es la adaptación del órgano al paciente y, con ello, su proceso previo de maduración.
Se quiere que la estética de los pacientes no se vea tan afectada como con la tecnología utilizada
anteriormente. Cada vez más la bioimpresión está generando mayor acceso, por lo que posee varias
aplicaciones y existen muchos campos por explorar, haciendo sencillo su aplicación en los temas de
salud visual y ocular. De cualquier manera, aún falta mucho por investigar en este tema y cualquier
conclusión sería parcial.
Agradecimientos
Se agradece a la Tecnoacademia Risaralda, que brindó el canal para la conformación del semillero
de investigación y de los autores del presente artículo.
Conflictos de interés
Los autores declaran no tener conflictos de interés.
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