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Los órganos de trasplante impresos en 3D han ido adquiriendo un nivel de complejidad cada vez mayor en los últimos tiempos. Anteriormente habíamos visto tejido cutáneo complejo e incluso un corazón en funcionamiento impreso en 3D , pero ahora la Universidad de Pretoria (UP) ha agregado otro gran avance. Investigadores de la Facultad de Ciencias de la Salud de la universidad han realizado dos trasplantes de oído medio con éxito utilizando huesos impresos en 3D. Este trasplante ha sido el primero de su tipo, mostrando un medio eficaz para reemplazar los huesecillos que componen el oído medio.

“ La tecnología 3D nos permite hacer cosas que nunca pensamos que podríamos hacer ”, dice el profesor Tshifularo, jefe del Departamento de Otorrinolaringología. “ Pero necesito patrocinadores y financiación para que este invento despegue. »

El innovador trasplante de oído medio puede reemplazar completamente el martillo, el yunque y el estribo. Después de fabricar de forma aditiva cada uno de estos huesos por separado, los investigadores deben realizar una cirugía. Si bien el procedimiento solo se ha realizado en 2 pacientes, los investigadores confían en su aplicabilidad a cualquier persona, desde recién nacidos hasta personas mayores.

Impresión 3D de piezas de trasplante de oído

Este trasplante de oído en particular también es bastante seguro por las razones que los investigadores destacan: “ Al reemplazar solo los huesecillos que no funcionan correctamente, el procedimiento conlleva un riesgo significativamente menor que las prótesis conocidas y sus procedimientos quirúrgicos asociados ”, explica el profesor Tshifularo. “ Usamos titanio para este procedimiento, que es biocompatible. Usamos un endoscopio para hacer el reemplazo, por lo que se espera que el trasplante sea rápido, con cicatrices mínimas. »

La cirugía que realizó el Prof. Tshifularo fue en pacientes con oídos medios subdesarrollados. La tecnología de trasplante de orejas es crucial para muchas personas que pueden sufrir defectos de nacimiento congénitos, infecciones, traumas o enfermedades metabólicas. Aunque la investigación aún es joven, ya ha curado a dos pacientes y los investigadores la consideran más segura que las alternativas.

Como se mencionó anteriormente, conlleva menos riesgo que los métodos existentes y reduce las posibilidades de parálisis del nervio facial. El trasplante de oído medio también simplifica muchos otros procedimientos como la osiculoplastia y la estapedectomía. Teniendo en cuenta sus beneficios, es posible que solo sea un período de tiempo muy pequeño hasta que la cirugía se generalice entre la comunidad médica.

Se prevé que el mercado de materiales de impresión 3D de € 1.5 mil millones crezca a € 4.5 mil millones para 2024 a una CAGR (tasa de crecimiento anual compuesta) del 25% durante los cinco años. El informe de Research and Markets también proyecta que la impresión 3D en metal crecerá a un ritmo aún más rápido.

Metales de rápido crecimiento

El crecimiento en el segmento de materiales está obviamente relacionado con la expansión global de todo tipo de impresoras 3D, desde impresoras 3D de escritorio hasta impresoras 3D industriales . Las impresoras 3D FDM (modelado de deposición fundida) y SLA (estereolitografía) fáciles de usar ahora se pueden comprar por menos de € 500. Todos usan los mismos filamentos y resinas, por lo que cuanta más gente compre impresoras 3D, más materiales consumirán esos mismos usuarios. En los últimos años se ha visto una avalancha de nuevos polímeros de grado industrial desarrollados y certificados para aplicaciones aeroespaciales, sanitarias y automotrices, muchos de los cuales se pueden utilizar en diferentes marcas de impresoras 3D. Estas realidades hacen del mercado de materiales de impresión 3D una apuesta segura durante los próximos años.

El mercado de materiales metálicos está siendo impulsado por la demanda de las industrias automotriz, aeroespacial, de defensa y de salud, las cuales requieren una fabricación precisa de componentes complejos para aplicaciones de misión crítica y altamente reguladas. La mayoría de los metales se consumen en forma de polvo y los metales más populares son el acero, el aluminio y el titanio. Se espera que la industria automotriz experimente la CAGR más alta en el segmento de metales debido a que empresas como Ford y BMW utilizan impresoras 3D para producir en masa piezas de motor, cubiertas de luces, guardabarros y más.

Región de más rápido crecimiento

Regionalmente, APAC (Asia Pacífico) está creciendo más rápido que cualquier otro mercado y actualmente es el tercer mayor consumidor de materiales de impresión 3D, detrás de Estados Unidos y Europa. Más de la mitad de la población mundial vive en la región, por lo que a medida que implementan infraestructura y hacen crecer sus economías, consumirán una proporción cada vez mayor de materiales de impresión 3D. China, Taiwán, Japón, Corea del Sur e India ya invierten mucho en impresión 3D y se espera que impulsen el crecimiento en la región.

El informe también proporciona un análisis competitivo para los mayores fabricantes de materiales de impresión 3D, incluidos 3D Systems, Royal DSM, ExOne, GE, Materialise, Stratasys y EOS.

Sculpteo, un servicio líder de impresión 3D en línea, realizó recientemente una encuesta a 1300 personas en una variedad de industrias que hicieron una gran cantidad de preguntas sobre sus aplicaciones de impresión 3D ; Los resultados de la encuesta se utilizaron para crear la quinta edición del informe anual El estado de la impresión 3D . Como proveedor de servicios, Sculpteo valora este tipo de comentarios, ya que resulta significativamente más fácil satisfacer las necesidades de los clientes cuando esos clientes le dicen específicamente lo que necesitan.

¿Cómo se utiliza la impresión 3D?

Una pregunta principal de la encuesta era cómo los encuestados usaban la impresión 3D . No es sorprendente que el 70% de los encuestados informaran que usaban la impresión 3D para la creación de prototipos. Y aunque no sorprenderá a nuestros lectores, otros pueden sorprenderse al saber que el 51% dijo que usaba la impresión 3D para la producción . La impresión 3D siempre se utilizará mucho en la creación de prototipos, pero su uso en la producción y fabricación se está poniendo rápidamente al día en adopción.

Otro 63% utiliza la impresión 3D como prueba de concepto, lo que permite a los ingenieros probar y demostrar la viabilidad / eficacia de un producto o componente de forma rápida y rentable. Casi el 50% utiliza la impresión 3D con fines educativos o de investigación y desarrollo. El 40% fabrica piezas de repuesto bajo demanda, mientras que un 32% crea muestras de marketing con impresión 3D.

Los beneficios de utilizar la impresión 3D

Cuando se les preguntó qué beneficios experimentan al usar la impresión 3D, el 67% señaló la capacidad de fabricar geometrías complejas. El 41% indicó que la impresión 3D redujo los tiempos de espera en el desarrollo y la fabricación de productos, y el 43% dijo que permitió iteraciones rápidas. El 37% informó una reducción de costos y el 22% mencionó una reducción de masa, que es quizás mucho del mismo 13% que notó un ensamblaje simplificado. Alrededor del 37% consideró que la personalización masiva era un beneficio de la impresión 3D, un número que probablemente seguirá creciendo en el futuro.

Demografía e industrias

A nivel regional, el 59% de los encuestados vive en Europa, seguida de Asia con el 20% y América del Norte con el 17%. La gran mayoría (39%) de los usuarios tiene entre 25 y 34 años, lo que indica que la impresión 3D es aún una tecnología relativamente joven que será ampliamente adoptada a medida que la próxima ola de graduados ingrese a la fuerza laboral con educación que incluyó la fabricación aditiva. Hablando de educación, los usuarios de impresión 3D tienen un alto nivel educativo, con un 41% con una maestría y otro 11% con un doctorado. El 65% tiene un título en ingeniería, aunque las carreras de negocios utilizan la impresión 3D más que las carreras de ciencias y matemáticas, con un 10% y un 8% respectivamente.

El uso por industria se desglosa de la siguiente manera:

• Bienes industriales – 13,6%
• Tecnología – 10,6%
• Servicios – 10%
• Bienes de consumo: 8,6%
• Asistencia sanitaria / médica: 6,2%
• Automotriz – 5.7%
• Aeroespacial – 5,5%
• Educación – 5%
• Otro – 15,6%

Los plásticos y las resinas comprenden la mayor parte del uso de materiales según la encuesta, con un 98% y un 82%. Más del 75% está usando metal ahora. Los plásticos son la única categoría de material en la que más encuestados informan que utilizan impresión 3D interna en lugar de servicios externos. También existe una gran discrepancia entre el porcentaje de personas que utilizan impresoras 3D FDM internas, que es del 74%, y el de cualquier otra tecnología de AM, y el siguiente nivel más alto es el SLA con solo el 30%.

Casi la mitad de los encuestados dijo que el control de calidad es uno de los principales desafíos del uso de la impresión 3D. Otras respuestas populares fueron preparación de archivos (33%), mantenimiento (27%) y cotización de precios (26%). El costo de entrada resultó ser el factor principal que puede obstaculizar la adopción, contabilizando el 68% de las respuestas y el 57% cree que una brecha de conocimiento ralentizará la expansión.

Estos conocimientos están en gran medida en línea con otros informes recientes sobre impresión 3D. La mayoría de los profesionales utilizan la impresión 3D para la creación de prototipos y aplicaciones de prueba de concepto, pero un número creciente está integrando la impresión 3D en aplicaciones de uso final de producción, fabricación, personalización y presentación. De hecho, el 53% de los encuestados cree que la FA tendrá un papel importante en la fabricación, los negocios y la vida personal.