Un nuevo método para fabricar microestructuras maleables puede producir stents vasculares 40 veces más pequeños que lo que era posible antes, según informan los investigadores.
En el futuro, este tipo de stents pequeños podría ayudar a ensanchar las constricciones que ponen en peligro la vida en las vías urinarias de los fetos en el útero.
Aproximadamente uno de cada mil niños desarrolla una estenosis uretral, en ocasiones incluso cuando aún son fetos en el útero.
Para evitar que se acumulen en la vejiga niveles de orina que pongan en peligro la vida, los cirujanos pediátricos deben extirpar quirúrgicamente la sección afectada de la uretra y volver a coser los extremos abiertos del conducto. Sin embargo, sería menos dañino para los riñones si pudieran insertar un stent para ensanchar la constricción mientras el feto aún está en el útero.
Los stents llevan algún tiempo utilizándose para tratar vasos coronarios obstruidos, pero, en comparación, las vías urinarias de los fetos son mucho más estrechas. No es posible fabricar stents con dimensiones tan reducidas mediante métodos convencionales, por lo que Gaston De Bernardis, del Kantonsspital Aarau, se puso en contacto con investigadores del Laboratorio de Robótica Multiescala de la ETH Zúrich. Los investigadores del laboratorio han desarrollado ahora un nuevo método que les permite producir estructuras de gran detalle con un diámetro inferior a 100 micrómetros.
"Hemos impreso el stent más pequeño del mundo, con detalles 40 veces más pequeños que cualquiera de los producidos hasta la fecha", afirma la autora principal, Carmela De Marco, becaria en el grupo de investigación de Bradley Nelson en la ETH.
El grupo denomina a su método impresión 4D indirecta. Utilizan el calor de un rayo láser para cortar una plantilla tridimensional (un negativo 3D) en una micromatriz de una capa que puede disolverse en un disolvente. A continuación, rellenan el negativo con un polímero de memoria de forma y fijan la estructura mediante luz UV. En el último paso, disuelven la plantilla en un baño de disolvente y el stent tridimensional queda terminado.
Son las propiedades de memoria de forma del stent las que le confieren su cuarta dimensión. Aunque el material se deforme, recuerda su forma original y vuelve a adoptarla cuando se calienta.
"El polímero de memoria de forma es adecuado para tratar estenosis uretrales. Cuando se comprime, el stent puede introducirse a través de la zona afectada. Después, una vez colocado, recupera su forma original y ensancha la zona constreñida de las vías urinarias", explica De Bernardis.
Pero los stents aún están lejos de encontrar aplicación en el mundo real. Antes de que los científicos puedan llevar a cabo estudios en humanos para comprobar si son adecuados para ayudar a niños con malformaciones congénitas de las vías urinarias, deben probar primero los stents en modelos animales.
Aunque los resultados iniciales son prometedores, "creemos firmemente que nuestros resultados pueden abrir la puerta al desarrollo de nuevas herramientas para la cirugía mínimamente invasiva", afirma De Marco.
