El profesor Andrés Díaz Lantada recibe el premio Jóvenes Investigadores de la Real Academia de Ingeniería
Ha sido galardonado con el Premio “Juan López de Peñalver” por sus contribuciones a la transformación de la industria biomédica y a la democratización de las tecnologías sanitarias.
22.06.22
Anualmente la Real Academia de Ingeniería (RAI), con el copatrocinio de la Fundación “Pro Rebus Academiae”, concede los premios “Agustín de Betancourt y Molina” y “Juan López de Peñalver” a investigadores en el campo de la ingeniería de menos de 40 años y que mantengan vinculación con España, en donde hayan desarrollado parte significativa de sus trabajos.
En esta ocasión, Andrés Díaz Lantada, ingeniero industrial y profesor del departamento de Ingeniería Mecánica de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Madrid ha sido galardonado con el premio “Juan López de Peñalver”. El jurado ha valorado sus contribuciones a la transformación de la industria biomédica y a la democratización de las tecnologías sanitarias, realizadas como director del Laboratorio de Desarrollo de Productos de la Universidad Politécnica de Madrid y como uno de los cofundadores de la plataforma UBORA, la primera “Wikipedia” universal de dispositivos médicos que comparte tecnología sanitaria de código abierto y promueve el diseño colaborativo de tecnología a través de una comunidad de más de 1.000 ingenieros de unos 40 países.
¿Qué supone el premio para ti? ¿Podrías valorar su importancia?
El premio “Juan López de Peñalver” es un gran reconocimiento profesional, los premios de la Real Academia de Ingeniería para investigadores jóvenes se conceden a nivel nacional entre todos los ámbitos de la ingeniería, y es un auténtico honor que la Comisión de Premios de la RAI haya visto algo especial en mi trayectoria. Tiene además un valor muy simbólico para mi, puesto que Juan López de Peñalver es una figura histórica de la ingeniería española, menos conocida de lo que debiera.
López de Peñalver (Málaga 1763 – Madrid 1835), tuvo una formación extraordinariamente multidisciplinar, profundizando en todos los ámbitos relacionados con la ingeniería de minas, militar, civil e hidráulica, y, como discípulo y colaborador de Agustín de Betancourt y Molina, contribuyó a la creación del Real Gabinete de Máquinas y a formular las bases para la formación científico-tecnológica en España, gracias a las buenas prácticas adquiridas en su periodo formativo en París. Hay que decir que la “Descripción de la Máquinas del Real Gabinete” de López de Peñalver es una extraordinaria obra documental de la ingeniería mecánica y civil, con un valor histórico único, llena de ejemplos de máquinas para construcción y transporte, de bombas y mecanismos para elevar y conducir el agua, y de ingenios para todo tipo de industrias.
Revisar su extensa obra, que entronca con múltiples áreas de la ingeniería industrial, en especial mecánica e hidráulica, y pensar que mis primeros proyectos de ingeniería se centraron en el diseño y fabricación rápida de bombas de lóbulos y microbombas peristálticas y de engranajes, unido al interés de mi departamento y nuestro equipo por la historia de las máquinas, le aporta un significado adicional a este premio.
Me gustaría también destacar que ningún premio (especialmente en la ingeniería moderna) puede ser consecuencia de individualidades, sino de esfuerzos y aprendizajes conjuntos desarrollados en equipo. Se lo dedico por tanto a mis compañeros de la ETSI Industriales, en especial a toda la División de Ingeniería de Máquinas, y a mi familia, como fuente de inspiración.
¿Cuáles son tus actuales líneas de investigación?
Las investigaciones que desarrollamos en el Laboratorio de Desarrollo de Productos de la UPM tienen que ver con la aplicación de los principios y técnicas de la ingeniería mecánica a la salud, a todos los niveles:
Nuestras investigaciones más básicas están relacionadas con el diseño de andamios tisulares, metamateriales y microsistemas para interactuar a nivel celular, intentar comprender el comportamiento de las células y desplegar estímulos epigenéticos que permitan controlar su destino, para el desarrollo de terapias basadas en ingeniería de tejidos y progresar así en el ámbito de la biofabricación. Nuestras investigaciones más aplicadas tienen que ver con la mejora de los métodos de diseño y fabricación de dispositivos médicos personalizados o con capacidades terapéuticas o diagnósticas mejoradas, gracias a la combinación de herramientas avanzadas de diseño y simulación, de tecnologías de fabricación aditiva (impresión 3D, 4D y “nD”) y de materiales activos, multifuncionales o “inteligentes”.
En el aspecto metodológico estamos desarrollando enfoques “código abierto” y promoviendo estrategias de diseño colaborativo, en concreto a través de la plataforma UBORA, en cuya concepción y desarrollo nuestra universidad ha jugado un papel fundamental. A través de dicha “Wikipedia” médica de UBORA se comparten libremente cientos de conceptos, diseños y proyectos de tecnología sanitaria, con la idea de democratizar la industria biomédica y facilitar que los resultados lleguen a entornos remotos y de bajos recursos. No solo hablamos de países de África y Asia; si pensamos en el confinamiento vivido al comienzo de la pandemia, y en la gestión de recursos asociada, la propia ciudad de Madrid se convirtió súbitamente en un entorno de bajos recursos y las casas de nuestros amigos y familiares pasaron a ser lugares remotos. Compartiendo libremente diseños “en la nube”, para su fabricación en el punto de atención a los pacientes, cumpliendo siempre con los requisitos legales y de seguridad necesarios, se pueden conseguir transformaciones muy importantes en los próximos años, según propusimos recientemente en la “Declaración de Kahawa”.
En cuanto a la innovación y transferencia, colaboramos con frecuencia con empresas de base tecnológica y hospitales en la mejora de sus productos sanitarios o procesos, promoviendo enfoques novedosos en los que el diseño personalizado y la impresión 3D juegan también un papel esencial. Pero nuestra principal actuación de transferencia tecnológica es, sin duda, a través de las mejoras educativas que realizamos gracias a las investigaciones desarrolladas. Ver que los resultados de múltiples proyectos han contribuido, en la última década, a la creación de 5 asignaturas sobre el desarrollo de tecnologías médicas en otros tantos programas de ingeniería, a la mejora de múltiples asignaturas de ingeniería mecánica, biomédica y de materiales, y al desarrollo de numerosas actividades formativas basadas en proyectos y realizadas en contextos internacionales, es todo un orgullo y una grandísima responsabilidad.
No podría haber sido así sin el apoyo continuado de la UPM a sus investigadores y profesores jóvenes, que facilita que nuestras investigaciones fructifiquen y que nos proporciona libertad creadora. El ejemplo diario de decenas de colegas de nuestra universidad es también primordial.
¿Cuáles son tus próximos proyectos?
Recientemente hemos comenzado dos proyectos sobre desarrollo de tecnologías médicas que son consecuencia directa de los esfuerzos investigadores de los últimos años:
En primer lugar, un proyecto sinérgico de la Comunidad de Madrid, “iMPLANTS-CM: Impresión de metamateriales empleando aleaciones con memoria de forma y gradientes funcionales para una nueva generación de implantes inteligentes”, que coordino desde UPM y que se desarrolla en colaboración con el Instituto IMDEA Materiales, con el Prof. Jon Molina como coinvestigador principal. El proyecto aportará una colección única de implantes y otros dispositivos médicos inteligentes, fabricados con aleaciones de Ni-Ti, para posibilitar nuevos enfoques quirúrgicos y terapéuticos personalizados. Entre las aplicaciones a desarrollar cabe citar: stents para tratamiento de aneurismas en bifurcaciones arteriales, estructuras para válvulas cardiacas y anillos de anuloplastia, implantables de forma mínimamente invasiva, y microbots para intervenciones controladas de forma remota en el interior del organismo humano.
En segundo lugar, un proyecto europeo de Horizon 2020, “INKplant: Ink-based hybrid multi-material fabrication of next generation implants”, coordinado desde Profactor (Austria) y en el que dirijo la participación de la UPM. En el proyecto trabajamos en el desarrollo de metodologías de diseño orientadas a la fabricación aditiva de implantes multimaterial, utilizando combinaciones de cerámicos y polímeros, para la ingeniería de tejidos articulares y la regeneración de estructuras craneofaciales. También promovemos los enfoques de ciencia e innovación abierta en dicho consorcio; por ejemplo, a través del desarrollo de una librería única de “scaffolds”, compartida como estándar libre para su empleo por investigadores de todo el mundo, y con la apertura de “open calls” que darán acceso a las tecnologías de diseño y fabricación del consorcio a múltiples colegas.
De cara al futuro cercano, comienza inminentemente el proyecto “BIOMET4D”, liderado por el Instituto IMDEA Materiales y primer proyecto con participación de UPM en el nuevo programa marco Horizon Europe. En el proyecto se desarrollarán implantes que evolucionen con los pacientes, conforme a sus procesos de curación y crecimiento, de nuevo empleando tecnologías avanzadas de fabricación aditiva con materiales inteligentes. También estamos trabajando en la emergente área de los “engineered living materials”, la ingeniería de los materiales vivientes. En concreto nos estamos centrando en el desarrollo del concepto de “living carbon” y en su validación a través de primeros prototipos, así como en la elaboración de la primera taxonomía para este ámbito científico revolucionario, todo ello en colaboración con el Karlsruhe Institute of Technology, en el que desarrollo actualmente una estancia de investigación.
Los avances de proyectos como los presentados hacen pensar en un futuro apasionante para la industria médica. Es esperable que en 2030 los procesos de diseño y fabricación personalizada, empleando tecnologías aditivas, sean el estándar en nuestros hospitales para la reparación y regeneración tisular. Evidentemente esto implicará importantes mejoras en términos de calidad de vida, minimizará los tiempos de recuperación después de intervenciones y contribuirá a una industria biomédica más eficiente, en base a principios de “impresión a demanda”. Progresos paralelos en la fabricación 3D de materiales inteligentes, capaces de responder de forma controlada ante estímulos externos, nos llevarán a dispositivos médicos por impresión 4D, o incluso “nD”. Se promoverán así enfoques mínimamente invasivos y se conseguirán implantes evolutivos, con capacidades de monitorización de su propio estado y de la salud de los pacientes, entre otras capacidades fascinantes. Sin embargo, en mi opinión, los principales desafíos son más humanos que tecnológicos. Es necesario que trabajemos persiguiendo una equidad tecnológica, para que estos avances se desplieguen sin dejar a nadie atrás y contribuyan a una atención sanitaria de alta calidad para todos. A tal efecto, una transformación paralela de la formación en ingeniería para la salud, con un enfoque más centrado en dicha equidad tecnológica y en la aplicación de principios éticos para la investigación, es imprescindible.
“The Product Development Laboratory”
