Investigan la impresión 3D con materiales inteligentes
17/01/2023
El proyecto de investigación Metasmart, en el que participa AIMPLAS, desarrolla materiales inteligentes impresos en 3D para diversas aplicaciones, como el tratamiento del cáncer.
La aplicación de los plásticos en el sector de la salud no es nueva, sin embargo, raras veces informamos de proyectos de investigación que los impliquen en la lucha contra el cáncer. En este caso, el proyecto de investigación Metasmart tiene entre sus objetivos el desarrollo de metasuperficies inteligentes reconfigurables impresas en 3D para destruir tumores. Estas superficies trabajarían de manera mucho más focalizada -a nivel histológico- sin dañar los tejidos sanos adyacentes. De esta manera, se consigue un tratamiento mucho menos agresivo para los enfermos de cáncer.
El proyecto Metasmart, financiado por la Agencia Valencia de la Innovación, está liderado por la empresa valenciana DAS Photonics. En el mismo participan también investigadores de la Universitat Politècnica de València (UPV), junto a AIMPLAS, ISTEC y el Instituto de Investigación Sanitaria La Fe (IIS La Fe).
Metasuperficies
Como apuntan desde la UPV, las metasuperficies son estructuras artificiales diseñadas para manipular ondas de diferente naturaleza. En este sentido, Carlos García, de DAS Photonics, se refiere a ellas como “materiales cuyas propiedades podemos crear a la carta«. Así, explica: «Ello nos permite, por ejemplo, controlar ondas acústicas u ondas electromagnéticas en todo el espectro. Su potencial es enorme, en múltiples campos, como el de la biomedicina y, más en concreto, en terapias contra el cáncer, pero también en otros sectores, como el de las telecomunicaciones”.
Sin embargo, las técnicas de fabricación de estas metasuperficies no permiten aún su aplicación en el ámbito industrial. Esto es algo que intentará solucionar el proyecto Metasmart.
Por eso, como apunta Sergio Lechago, investigador de DAS Photonics, la idea es “revolucionar el campo de las metasuperficies mediante la investigación de nuevos procesos de producción basados en técnicas de fabricación aditiva (impresión 2D multicapa de materiales funcionales, impresión 3D y 4D) versátiles, precisas y baratas”.
Eliminar tumores cancerígenos
Noé Jiménez, investigador del Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular (I3M), explica que muchos tratamientos actuales para combatir tumores afectan también a los tejidos sanos que los rodean. De esta forma, explica que “Lo que buscamos con estas metasuperficies es destruirlo mecánicamente. En esta modalidad, los ultrasonidos actuarán como un martillo, machacando célula a célula, produciendo una lesión muy focalizada y con los bordes muy delimitados, a nivel histológico, por lo que no se dañarían los tejidos sanos”.
En este sentido, César David Vera Donoso, facultativo del Servicio de Urología del Hospital La Fe de Valencia y director del Grupo de Investigación NITIUV del IIS La FE que lidera la aplicación clínica final, destaca que «Metasmart generará soluciones concretas basadas en el uso de metasuperficies, inicialmente para el tratamiento del cáncer de próstata. Siendo éste el tumor más frecuente en hombres en todo el mundo, la histotripsia como tratamiento focal pretende conseguir un tratamiento curativo que se incorpore a las posibilidades que tenemos actualmente, evitando al paciente los efectos secundarios de otras técnicas como la radioterapia o la termoablación«.
Mejorar comunicaciones inalámbricas
Otro de los objetivos del proyecto Metasmart es el diseño y desarrollo de metasuperfices electromagnéticas 3D reconfigurables, capaces de manipular los frentes de onda radiados. Su aplicación permitirá mejorar y optimizar las comunicaciones inalámbricas de datos en distintas bandas de frecuencias, evitando interferencias y caídas de cobertura. “En este campo, estas metasuperficies contribuirían a mejorar el rendimiento de las torres de comunicación, en primer lugar, y en último término, a optimizar nuestras comunicaciones”, destaca Ana Díaz, investigadora del NTC de la Politècnica de València.
Estas metasuperficies podrían integrarse también en mesas, paredes, etc. creando entornos que reducirían al mínimo las posibilidades de que se cortasen llamadas o fallase internet.
Desde AIMPLAS, Instituto Tecnológico del Plástico, se investigará en las tecnologías de procesado multicapa 2D y 3D para el desarrollo de metasuperficies tanto acústicas como electromagnéticas. Mientras, el trabajo del equipo de ISTEC se centrará en el análisis de las aplicaciones en el campo de las comunicaciones, la definición de requisitos y la validación de los prototipos.
El proyecto, que comenzó en septiembre del año pasado, concluirá a finales de 2024.
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