O poder da biomimética e da tecnologia de impressão 3D para o futuro da medicina

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Molde de coração fabricado com impressão 3D

As técnicas atuais de bioimpressão na fabricação de tecidos e órgãos ainda não se mostravam aptas para a construção de microestruturas 3D mais complexas, que guiassem o crescimento celular e a maturação dos tecidos. Entretanto, um grupo de pesquisadores da Universidade de San Diego produziu — utilizando impressão 3D — uma secção de medula espinhal customizável de acordo com a lesão do paciente.

Para criar estruturas tão complexas a equipe do Prof. Shaochen Chen criou uma nova tecnologia de impressão que fosse mais precisa, a maioria das máquinas atingem cerca de 200 mícrons enquanto a impressora utilizada no projeto é capaz de produzir tecidos de até 1 mícron. Esse salto de qualidade das modelações de microestruturas possibilitou o preenchimento de tecidos danificados com maior acurácia.

Os pesquisadores imprimiram implantes de hidrogel biomimétizados para as dimensões da medula espinhal de roedores, e depois preencheram as estruturas com células troncos. O trabalho é pioneiro porque o tecido de bioimpressão tridimensional foi aplicado cirurgicamente em um organismo vivo, neste caso ratos, e o resultado foi o crescimento de novas células nervosas.

Além de crescerem e se interconectarem, essas células foram capazes de realizar conexões com células nativas do organismo se comunicando com a própria medula e o sistema circulatório dos animais.

O departamento de Chen vem estudando novos formatos para a bioimpressão em sistemas humanos, nos últimos dois anos realizaram testes em tecidos hepáticos e cardíaco, além de um possível tratamento para dependência química em drogas ilícitas.

A tecnologia de bioimpressão é uma das mais promissoras na produção de mini-órgãos, válvulas e outras estruturas com uma especifidade para cada caso com incrível precisão para transplantes humanos e animais, ou colaborar com regeneração celular.

As aplicações cirúrgicas e terapêuticas dessas tecnologias são inestimáveis, a biomimetização dos implantes de maneira específica para cada lesão e organismo abrem portas para um mar de possibilidades.

Outras estruturas mais complexas necessitam de ainda mais tempo e cautela em seu desenvolvimento, como foi o caso do primeiro cérebro organóide impresso em 3D pelo Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa em 2018. A estrutura possuia todos os seis tipos celulares encontrados na anatomia humano e abre portas para a descoberta acelerada de medicamentos contra condições neurológicas como Alzheimer e Parkinson.

Mimetizando a estrutura cerebral e adicionando sinais bioquímicos, os pesquisadores entenderiam melhor o comportamento e a progressão dessas doenças no órgão.

Reconstruir tridimensionalmente a arquitetura do organismo, além de facilitar seu entendimento como um todo, é uma promessa de revolução da medicina moderna.

Fontes: Nature e BlueVision

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