- La impresión 3D se consolida en la sanidad española con prótesis óseas personalizadas y nuevos alimentos más saludables.
- El Hospital Gregorio Marañón implanta la primera prótesis de metamaterial impresa en 3D para salvar una pierna con sarcoma óseo.
- La UPV usa impresoras 3D para redistribuir el azúcar en snacks, logrando más dulzor con menos cantidad real.
- Ambos avances muestran el potencial de la fabricación aditiva para personalizar tratamientos y nutrición en Europa.
La impresión 3D se está ganando un hueco clave en la sanidad y la alimentación en España, pasando de ser una tecnología casi experimental a convertirse en una herramienta real en quirófanos y laboratorios de cocina. Lo que hace unos años sonaba a ciencia ficción hoy se traduce en prótesis hechas a medida dentro de los hospitales y en aperitivos diseñados para saber más dulce con menos azúcar.
En el ámbito sanitario, un hospital madrileño ha logrado implantar la primera prótesis ósea de metamaterial personalizada fabricada íntegramente in situ con impresión 3D, mientras que en Valencia un grupo investigador ha demostrado que es posible reorganizar el azúcar en un alimento impreso en 3D para mantener el sabor dulce reduciendo la cantidad necesaria. Son dos ejemplos distintos, pero con un hilo común: usar la fabricación aditiva para adaptar el producto a la persona, ya sea un paciente oncológico o un consumidor que quiere comer mejor.
Una prótesis ósea de metamaterial impresa en 3D dentro de un hospital madrileño
La Unidad de Planificación Avanzada y Manufactura 3D (UPAM3D) del Hospital General Universitario Gregorio Marañón, de la Comunidad de Madrid, ha desarrollado una prótesis ósea de metamaterial totalmente personalizada e impresa en 3D, que posteriormente fue implantada por el equipo de Cirugía Oncológica del centro. El dispositivo se ha diseñado para reproducir no solo la forma, sino también el comportamiento mecánico del hueso al que sustituye.
Esta nueva prótesis aprovecha diseños inspirados en tecnología aeroespacial, basados en estructuras de barras a escala milimétrica, que conforman una red interna capaz de imitar la forma en que el hueso real distribuye las cargas. El resultado es un implante ligero, de alrededor de 300 gramos, que aun así puede soportar más de 500 kilos de peso sin perder estabilidad ni comprometer la función de la extremidad.
El proyecto es fruto de la colaboración entre el Instituto de Investigación Sanitaria Gregorio Marañón y la Universidad Politécnica de Madrid, un tándem que ha permitido llevar a quirófano una solución que no existía en el mercado. La prótesis se fabricó en una aleación de titanio mediante impresión 3D dentro del propio hospital, evitando tener que recurrir a proveedores externos o a sistemas estándar que no se ajustaban a las necesidades del paciente.
El beneficiario fue un hombre de 38 años con un sarcoma óseo de alto grado en la tibia y una pérdida importante de calidad ósea tras una infección. En su caso, ningún implante convencional podía garantizar conservar la pierna sin bloquear la rodilla o sin asumir un alto riesgo de fallo mecánico, por lo que se optó por un diseño a medida orientado a respetar la movilidad articular.
Para llegar a una pieza tan específica, el equipo partió de las imágenes radiológicas del paciente y generó un gemelo digital de su pierna sana. Sobre ese modelo se simularon situaciones habituales, como caminar, subir escaleras o un tropiezo, y se calculó punto por punto cómo debía ser la red interna del metamaterial para que el peso se transmitiera justamente allí donde el hueso remanente podía soportarlo. Esto permitió orientar los tornillos de fijación hacia zonas con mejor densidad ósea y planificar la cirugía con una precisión muy fina.
De imitar al hueso real a integrarse con él: cómo funciona el implante
La particularidad de este implante es que no se limita a ocupar el sitio del hueso perdido, sino que imita su comportamiento. La red de barras que compone el metamaterial está pensada para absorber y repartir los esfuerzos de forma similar a como lo haría una tibia sana, evitando que el hueso que queda alrededor se «acomode» y se debilite por falta de uso, un fenómeno conocido como efecto de protección de carga.
Otra pieza clave del procedimiento fue el uso de hueso esponjoso procedente del Banco de Huesos y Tejidos Osteotendinosos del propio hospital, que se introdujo en el interior de la estructura metálica. Ese relleno esponjoso quedó entrelazado dentro del entramado impreso en 3D, lo que favorece la impresión 3D de hueso en quirófano y una fijación más estable con el paso del tiempo.
Las pruebas de imagen realizadas tras la intervención han mostrado una buena adaptación tanto de la prótesis como del injerto óseo, sin signos de rechazo ni problemas de unión. La intervención, según el centro, transcurrió sin complicaciones destacables, lo que avala la viabilidad quirúrgica de este tipo de soluciones personalizadas fabricadas ad hoc.
Casi un año después de la operación, el paciente no ha registrado infecciones ni complicaciones ligadas al implante. Conserva la alineación y la movilidad de la rodilla y ha podido retomar la marcha, en muchos momentos incluso sin necesidad de muletas, lo que supone un salto importante frente a alternativas que habrían limitado su función o forzado una amputación.
Este caso se enmarca en la trayectoria del Hospital Gregorio Marañón como centro de referencia nacional para sarcomas del aparato locomotor, tanto en pacientes adultos como en población infantil. La incorporación de la impresión 3D a su arsenal terapéutico refuerza la tendencia de los grandes hospitales europeos a internalizar capacidades de fabricación aditiva para responder a situaciones en las que el mercado no ofrece soluciones estándar válidas.
Impresión 3D en alimentación: más dulzor con menos azúcar desde la UPV
La impresión 3D también empieza a calar en la industria alimentaria, y en España ya hay grupos académicos que exploran sus posibilidades. Un equipo de la Universitat Politècnica de València (UPV) ha desarrollado una estrategia para reducir el azúcar en los alimentos sin renunciar al sabor dulce, jugando con la forma en que se distribuye el edulcorante dentro del propio producto impreso.
Los investigadores diseñaron unos aperitivos elaborados a base de harina de garbanzo e impresos en 3D con una impresora de doble cabezal. Prepararon dos versiones prácticamente idénticas en cantidad total de azúcar: una con el dulce repartido de forma uniforme en toda la pieza y otra en la que el azúcar se concentraba solo en determinadas zonas internas.
Cuando los participantes probaron ambos tipos de snack, percibieron como mucho más dulce la versión en la que el azúcar estaba distribuido de manera desigual, a pesar de que la cantidad total añadida era casi la misma. Para comprobarlo con rigor, el equipo aplicó metodologías de análisis sensorial «Time-Intensity», que permiten medir cómo evoluciona la sensación de sabor a lo largo del tiempo mientras se mastica y se traga el alimento.
Según explica el investigador Adrián Matas-Gil, el cerebro interpreta la intensidad del dulzor en función del orden y la concentración con que llegan los estímulos durante el acto de comer. Es decir, no solo importa cuánta azúcar hay, sino cómo se distribuye y en qué momento del bocado se libera, algo que la impresión 3D permite controlar con una precisión muy difícil de conseguir con métodos tradicionales.
Además del efecto sobre la percepción del sabor, el grupo analizó el comportamiento de las distintas formulaciones durante el proceso de impresión. Observaron que las mezclas con cantidades moderadas de azúcar presentaban mejores propiedades de extrusión y mayor estabilidad estructural, lo que facilita la fabricación de piezas con formas definidas y consistencia adecuada, un aspecto clave si se quiere trasladar esta tecnología a una producción más amplia.
Hacia alimentos personalizados y más sanos gracias a la fabricación aditiva
La coautora del trabajo, Purificación García-Segovia, subraya que la impresión 3D de alimentos permite ajustar textura, composición y disposición interna de los ingredientes con un nivel de detalle prácticamente imposible mediante procesos convencionales. Esto abre la puerta a fórmulas más ajustadas a las necesidades de cada persona: desde reducir azúcares o sal hasta cambiar la textura para colectivos con problemas de deglución.
El tercer integrante del equipo, Xavier Martínez-Monzó, apunta que esta línea de investigación supone un paso hacia productos más saludables que no obliguen al consumidor a renunciar al placer de comer. Al jugar con la microarquitectura del alimento, es posible mantener una percepción sensorial atractiva incluso cuando se recorta el contenido de determinados ingredientes considerados críticos desde el punto de vista nutricional.
El trabajo, publicado en la revista Journal of Food Engineering, sitúa a la UPV en un espacio cada vez más activo dentro de Europa, donde distintas universidades y centros tecnológicos están investigando cómo aplicar la impresión 3D a la nutrición personalizada. En este contexto, España se posiciona como un entorno con capacidad tanto clínica como académica para explotar las posibilidades de la fabricación aditiva más allá del laboratorio.
En paralelo a lo que ocurre en los quirófanos, donde se imprimen prótesis y guías quirúrgicas a medida, la cocina conectada al entorno universitario empieza a ver la impresión 3D como una herramienta que permite pasar de la receta estándar al producto hecho casi «a la carta», tanto en composición como en forma y textura. El reto ahora es trasladar estos prototipos a procesos industriales viables y ajustados a la normativa alimentaria europea.
Lo que se está viendo en hospitales y laboratorios españoles ilustra cómo la impresión 3D está dejando de ser solo un recurso para prototipos y se convierte en una tecnología de uso real en dos frentes muy distintos pero complementarios: la medicina personalizada y la alimentación más ajustada a la salud. Desde una prótesis de titanio capaz de salvar una pierna a un snack que sabe más dulce con menos azúcar, la fabricación aditiva se perfila como una aliada para adaptar tratamientos y productos al individuo, algo que probablemente iremos viendo cada vez con más frecuencia en la sanidad y la industria alimentaria europeas.
