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Impressão 3D de redes vasculares complexas: mais um avanço na engenharia biomédica

por Kamila Jessie | 22/05/2019
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A impressão 3D não está limitada a peças ou protótipos. Muito pelo contrário, ela tem seguido um caminho que conta com engenheiros biomédicos com o objetivo de atuar principalmente na medicina regenerativa. Recentemente, contamos para vocês sobre a impressão 3D de um coração a partir de tecido biológico. Agora os pesquisadores conseguiram gerar redes vasculares complexas a partir dessa tecnologia. Sim, vasos sanguíneos.

Imagem: news.rice.edu

Uma equipe liderada pela Rice University e pela Universidade de Washington desenvolveu uma ferramenta para a impressão em 3D de redes vasculares complexas e, segundo eles dizem, “embaraçadas” / “enroladas” com requinte. Essa bagunça nas redes vasculares teve por objetivo imitar as passagens naturais do corpo para sangue, ar, linfa e outros fluidos.

Processo de impressão 3D das redes vasculares

O desafio da engenharia biomédica na replicação de tecidos humanos, há décadas, esteve relacionado a encontrar um modo de absorver nutrientes e oxigênio no tecido e excluir os resíduos. Ou seja, havia dificuldade em reproduzir as trocas que acontecem naturalmente nas células do nosso corpo por meio da ação das redes vasculares, que carregam os nutrientes.

Em questão de engenharia, havia uma lacuna na definição de materiais que permitissem isso, sendo suaves o suficiente para permitir essas trocas e a existência de células vivas junto com eles. Tratava-se de um desafio para a construção de uma estrutura dinâmica, que pudesse estar em constante movimento.

A impressão 3D atuou no preenchimento dessa lacuna, com testes em diferentes materiais. No caso, uma solução de “pré-hidrogel” permitiu superar esse desafio: são feitas impressões de camadas finas dessa solução líquida, que se torna sólida ao ser exposta à luz azul.

redes vasculares
Imagem: news.rice.edu

Um projetor de processamento de luz digital ilumina o “pré-hidrogel”, por baixo, exibindo as finas camadas 2D sequenciais da estrutura em alta resolução, com tamanhos de pixel variando de 10 a 50 mícrons. Com cada camada solidificada por sua vez, um braço suspenso eleva o gel 3D apenas o suficiente para expor o líquido à próxima imagem do projetor. Isso permitiu que os cientistas reproduzissem a confusa arquitetura das nossas redes vasculares, vejam:

Embora os pesquisadores digam que estamos apenas começando a entender a forma e a função complexas das estruturas do corpo, eles esperam que isso ajude a tornar os órgãos impressos em 3D uma opção viável em um futuro breve.

Fonte: Science.

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Kamila Jessie

Engenheira ambiental e sanitarista, MSc. e atualmente doutoranda em Engenharia Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo. http://orcid.org/0000-0002-6881-4217

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