A impressão 3D na medicina e em outras áreas tem ganhado cada vez mais visibilidade, pois esta tecnologia promete e ajuda a melhorar procedimentos e vidas.
Hoje você conhecerá a história da impressão 3D, como ela é feita e quais materiais são usados, assim como seu uso na medicina e as curiosidades dessa aplicação.
Conheça a história da impressão 3D
Quando falamos da história da impressão 3D é importante ressaltar e ter em mente que ela teve vários percursores desde seu início até os dias atuais e que não existe um único modelo de máquina para impressão 3D.
Os estudos da impressão 3D e a primeira tentativa de patente foi feita pelo advogado japonês Hideo Kodama, mas sem sucesso.
Pela história, quem foi reconhecido como o primeiro inventor da impressora 3D foi Chuck Hull em 1984 na Califórnia.
Tecnologia SLA
Chuck Hull criou a impressora que se baseava na estereolitografia, ou seja, a solidificação de resinas por luz ultravioleta. Este modelo cura a resina fotossensível e constrói camada por camada do objeto até ela ser construída por inteiro.
Em 1986, Chuck Hull patenteou sua criação e inicia a primeira empresa de impressão 3D do mundo: a 3D Systems.
Tecnologia SLS
No ano seguinte a validação da patente de Chuck Hull, 1987, o pesquisador Carl Deckard da Universidade do Texas, entrou com seu pedido de patente para a SLS (Sinterização Seletiva a Laser).
A SLS usa como base o pó para fundir as camadas da impressão 3D.
A patente foi confirmada em 1989 e licenciada para a DTM Inc, que foi posteriormente comprada pela 3D Systems, empresa que já possuía a tecnologia SLA de Chuck Hull.
Tecnologia FDM
Em 1989 foi registrada a patente para a FDM (Fused Deposition Modeling), mas foi apenas em 1992 que realmente foi concedida a patente a empresa. Quem registrou a patente da FDM foi Scott Crump, co-fundador da Stratasys Inc.
A FDM é uma impressora de alta precisão que faz a extrusão do plástico para formar os objetos 3D. Essa tecnologia se tornou a mais comum ao longo dos anos e um dos motivos foi sua acessibilidade.
Quais materiais podem ser utilizados na impressão 3d?
Citamos anteriormente alguns materiais que podem ser utilizados em cada um dos 3 primeiros modelos de impressoras 3D. Diariamente são inventadas novas formas e materiais para impressão, cada um com suas características, vantagens e desvantagens.
Os materiais mais comuns, hoje, utilizados na impressão 3D de FDM são:
● ABS: (Acrilonitrila butadieno estireno) Esse foi um dos primeiros plásticos a serem usados em impressoras 3D industriais.
● PLA (ácido poliláctico): é um material biodegradável, feito por meio da extração de recursos vegetais renováveis;
● PETG (Polietileno Tereftalato de Etileno Glicol).
Os metais também podem ser utilizados na impressão 3D, mas seu uso tende a ser mais específico. Alguns materiais:
● alumínio;
● liga de titânio;
● cobre.
Além destes materiais citados acima, encontramos diversos tipos de resinas nas impressões 3D, como a resina epóxi e a fotossensível.
Outro material comum em nosso dia a dia e empregado na impressão 3D é o nylon. Este material é amplamente usado na engenharia e indústria.
Já na medicina, são utilizados diversos materiais segundo a necessidade de criação. As próteses externas são normalmente feitos com polímeros, já órgãos e peles são feitas com biomateriais específicos para cada criação.
Aqui na Pineal utilizamos variações de ABS, Tritan, ASA e TPU para realizar as impressões 3D nas aplicações para medicina humana e veterinária. Cada material é utilizado no projeto e aplicação indicado. Prezamos por materiais de alta tecnologia e resistência para máquinas especiais de FDM.
Conheça alguns segmentos que utilizam a impressão 3D
A impressão 3D ganhou o mundo e diversos segmentos já observaram seu valor para otimizar tempo de produção, melhorar a qualidade ou criar objetos mais personalizados.
Conheça agora algumas aplicações da impressão 3D em diferentes segmentos:
● Impressão 3D na engenharia
A engenharia conta com diversas áreas de estudo, como a engenharia civil, mecânica, produção, elétrica, química, etc.
A impressora 3D possibilita a criação de pequenas peças, como os artefatos que compõe a mecânica de uma máquina ou de um carro.
Além das peças pequenas, ela também pode construir casas inteiras. O material base difere para aplicações como a construção civil, onde mistura diversos materiais para ter o sucesso esperado. Mas está aplicação já é realidade!
● Impressão 3D na indústria
Como na engenharia, a aplicação da impressão 3D na indústria também pode abranger diversos segmentos.
Como exemplo temos a indústria automotiva, que em 2013 produziu toda a carcaça de um carro com a impressão 3D. Esta realização foi feita pela empresa Kor Ecologic.
● Impressão 3D na robótica
Claro que a robótica não poderia ficar de fora da nossa lista.
Hoje a impressão 3D na robótica já conta com a impressão de pequenos robôs que utilizam um método de impressão 3D chamado impressão hidráulica. Esse tipo de impressão trabalha com materiais sólidos e líquidos ao mesmo tempo, otimizando o tempo de criação.
● Impressão 3D na medicina
A impressão 3D na medicina fortalece o desenvolvimento tecnológico da área e fornece auxilio a estudos.
Os biomodelos podem ser usados na fabricação de próteses que substituem ossos. Contamos com cases no mercado onde a substituição de ossos feitos por impressora 3D forneceram mais qualidade de vida as pessoas. A impressão 3D na medicina já foi usada para reconstrução dos ossos da face, por exemplo.
Além do uso direto na fisiologia humana, a impressão 3D pode auxiliar em estudos pré cirúrgicos e planejamento de cirurgias complexas. Dessa forma, saímos do tradicional 2D de um exame para o 3D da impressão, que ajuda médicos a simularem a cirurgia de forma real antes mesmo de iniciar o procedimento invasivo no paciente.
● Impressão 3d na medicina veterinária
A impressão 3D na medicina veterinária tem usos muito parecidos com a medicina humana. Hoje sua aplicação aumenta a qualidade de vida de muitos animais que sofreram traumas, como acidentes envolvendo automóveis e doenças onde perderam o movimento de membros ou sofreram amputação. Você pode conferir alguns casos reais de animais que se beneficiaram dessa tecnologia, clicando aqui.
O biomodelo ou impressão 3D pode ter diversos objetivos na medicina veterinária, por exemplo:
● melhorar a comunicação de médico e tutor, pois é visualmente mais fácil de utilizar em explicações;
● melhorar o tempo de cirurgias;
● melhorar o planejamento cirúrgico;
● conseguir prever o tamanho dos cortes, placas e parafusos;
● utilização em palestras, cursos e estudos anatômicos.
Quando falamos em próteses e cadeiras de rodas, conseguimos com a impressão 3D unir a precisão de um produto artesanal, com o valor mais acessível ao tutor do animal que busca o aumento da qualidade de vida do seu companheiro. Você pode conhecer alguns modelos de produtos 3D para animais clicando aqui.
5 curiosidades da impressão 3D na medicina
1. Próteses únicas e mais acessíveis.
A prótese feita por meio de modelagem 3D leva em consideração as características de cada usuário e suas necessidades, tendo um produto personalizado e com um custo mais baixo que as próteses feitas antigamente.
Nós, da Pineal, desenvolvemos estas soluções tanto na medicina humana como na veterinária. Desta forma, beneficiando inúmeras pessoas e animais a aumentarem sua qualidade de vida. Clique aqui e conheça um pouco mais sobre nós.
2. Impressão de órgãos!
A impressão de órgãos pode parecer irreal, mas já é objeto de estudo e continua se aprimorando a cada dia.
Como material base, ela utiliza um misto de células-tronco vivas e fragmentos do órgão que são colocados em um molde de vidro no formato do tecido desejado. Com isso, as células se reproduzem, como seu processo natural, criando a forma do órgão desejado.
Essa aplicação reduz a necessidade de doadores de órgão e tende a aniquilar as filas de espera de transplantes. Uma grande perspectiva para o futuro da medicina!
3. Reparação de crânio e mandíbula
A impressão 3D possibilita a modelagem sob medida para cada paciente. Com base em imagens são criadas peças que substituem partes do crânio e mandíbulas.
Esses biomodelos devolvem qualidade de vida e autoestima para pessoas que de alguma forma perderam partes destes ossos.
Nós, da Pineal, trabalhamos com modelagens específicas usando softwares e imagens de tomografia computadorizada. Você pode conhecer o processo de solicitação do seu protótipo 3D clicando aqui.
4. Impressão de pele
Já é possível imprimir pele! Hoje são usadas por algumas empresas de cosméticos para testar produtos, não testando em animais e tendo produtos que atendam as diretrizes e requisitos mais frequentes dos defensores dos animais (excelente noticia!).
Mas também existem estudos onde a pele sintética possa auxiliar pessoas e animais que sofreram queimaduras e aplicações nas peles de órgãos, como a substituição de tecidos cardíacos.
5. Auxilio no estudo contra o câncer
Como mencionamos no tópico anterior, a impressão de pele já é possível, assim como a impressão de alguns órgãos. Com essa tecnologia, o estudo contra o câncer ganha mais munição para estudar o desenvolvimento cancerígeno em ambientes controlados.
Desta forma, médicos conseguem visualizar a evolução do câncer e como se comporta em diferentes cenários. Outra grande conquista da medicina!
Gostou de conhecer como a impressão 3D surgiu, quais materiais podem ser utilizados e como sua aplicação pode ser ampla? A impressão 3D na medicina já tem ajudado muito, tanto humanos como animais, a aumentaram sua qualidade de vida. Clique aqui e conheça a Pineal e nosso papel nessa transformação que une saúde e tecnologia 3D.
