Wake Forest Institute for Regenerative Medicine
Cientistas do Instituto de Medicina Regenerativa Wake Forest, nos Estados Unidos, conseguiram criar uma impressora 3D que produz orelhas, pedaços de osso e músculos semelhantes aos dos tecidos humanos.
Batizado de Sistema de Impressão de Órgãos e Tecidos (ITOP na sigla em inglês), este equipamento possui o mesmo funcionamento de uma impressora 3D convencional, incluindo a produção dos objetos feita camada por camada.
Só que, ao contrário do plástico e da resina encontrada nestas versões, este novo dispositivo usa materiais biológicos muito semelhantes com aqueles encontrados no nosso corpo.
Atualmente, os modelos de impressoras que usam materiais biológicos não conseguem fabricar tecidos de tamanho ou resistência adequados a cada paciente, uma vez que esses produtos tendem a ser fracos e tecnicamente impossíveis de serem usados num transplante cirúrgico.
Além disso, os aparelhos não conseguem imprimir estruturas mais delicadas, como por exemplo vasos sanguíneos, o que torna ainda mais difícil transportar o oxigénio e os nutrientes essenciais para as células.
“As células não sobrevivem sem um vaso sanguíneo menor que 200 micrómetro [0,02 milímetros], uma medida que é extremamente pequena. Esta é a distância máxima. E não é apenas para impressão, é a natureza”, explicou ao Gizmodo Anthony Atala, líder da equipa de investigação responsável pelo projeto.
De acordo com Atala, o novo sistema de impressão supera este tipo de dificuldades, a começar pelos materiais biodegradáveis que se parecem com plástico e são usados para moldar a forma do tecido, assim como o gel à base de água que faz parte da estrutura da célula.
Por outro lado, existe ainda uma estrutura temporária externa que ajuda a manter o formato do objeto durante o processo de impressão. Para corrigir a questão do limite de tamanho, os investigadores inseriram microcanais que permitem o transporte de células para qualquer local da estrutura.
“A ITOP usa pequenas agulhetas para depositar com precisão o material biodegradável semelhante a plástico, que dá a forma ao tecido, e o gel composto por água e as células. Entre aquelas duas estruturas, forma-se uma malha de microcanais”, explicou o responsável ao Público.
“Estes microcanais permitem que o oxigénio e os nutrientes do corpo se difundam, o que mantém as estruturas vivas enquanto os tecidos desenvolvem os seus próprios vasos sanguíneos”, acrescenta.
Wake Forest Institute for Regenerative Medicine
Depois de impressos, estes órgãos 3D foram aplicados em animais para perceber se se conseguiam manter num ser vivo.
As orelhas foram implantadas na pele de ratos e, passados dois meses, além de continuarem com o mesmo aspeto, as orelhas conseguiram formar os tecidos da cartilagem e os vasos sanguíneos.
O mesmo aconteceu no caso dos fragmentos de osso e de tecidos musculares implantados no mesmo tipo de animais. No primeiro caso, os cientistas fizeram a impressão de um pedaço de osso de mandíbula humana, recorrendo a células estaminais e, no caso do músculo, usaram células precursoras de músculo de rato.
Segundo os investigadores, esta técnica de impressão 3D, explicada no estudo publicado na revista científica Nature Biotechnology, poderá ajudar pacientes que necessitam de reconstruções faciais.
Apesar de Anthony Atala não saber ao certo quando é que esta tecnologia vai poder ser usada na medicina regenerativa, as primeiras experiências mostram que as estruturas impressas podem ser funcionais.
“A nossa investigação indica que é possível imprimir osso, músculo e cartilagem para doentes. Vamos usar estratégias semelhantes para também imprimir órgãos”, conclui em declarações ao Público.
ZAP / Canaltech
