Vasos sanguíneos artificiais feitos por impressora 3D - 18/09/2011 - A impressão 3D vem avançando rapidamente, já sendo possível imprimir de chocolates a aviões. A novidade mais recente é a impressão de vasos sanguíneos artificiais, que poderão ser usados para vascularizar tecidos artificiais ou serem diretamente usadas em implantes, eventualmente substituindo as veias safena e mamária em cirurgias cardíacas. E os engenheiros do Instituto Fraunhofer afirmam que já é possível sonhar com a impressão de órgãos complexos no futuro. A fabricação de órgãos humanos artificiais em laboratório é o grande sonho da engenharia de tecidos, que vem avançando rapidamente, mas ainda longe desse objetivo.
Vascularização
Um dos grandes problemas para fazer um tecido artificial comportar-se de forma mais parecida com um tecido biológico natural é o suprimento de sangue. Por exemplo, somente uma vascularização adequada poderá permitir que um implante de pele artificial integre-se ao organismo do paciente, recebendo os nutrientes de que precisa para não gerar uma "quebra" na estrutura do órgão.O mesmo é necessário para criar uma "ponte sanguínea", substituindo partes de veias e artérias danificadas ou entupidas.
Para fabricar os vasos capilares biocompatíveis, os engenheiros alemães combinaram a tecnologia de impressão 3D, já bem estabelecida no campo da prototipagem rápida e da fabricação aditiva, com uma técnica chamada polimerização multifotônica. Como as impressoras 3D não são precisas o suficiente para fabricar objetos com a precisão de um vaso capilar, pulsos curtos e intensos de laser estimulam as moléculas do material de forma muito precisa, tornando o material mais elástico no ponto focal do laser. Desta forma, é possível criar estruturas elásticas muito precisas - os vasos sanguíneos artificiais - dentro de um projeto de impressão 3D.
Biofuncionalização
A seguir, em um processo chamado biofuncionalização, o material elástico recebe um revestimento de biomoléculas - heparina ou peptídeos - para que as células vivas possam se ligar a ele. Tanto a construção inicial do modelo 3D quanto a biofuncionalização utilizam "tintas" híbridas especiais, contendo todas as moléculas necessárias, incluindo os polímeros e as biomoléculas. Finalmente, é aplicada uma camada de células endoteliais, que formam a camada interna de cada vaso sanguíneo artificial. Essa camada permite que a artéria ou veia artificial seja conectada à artéria biológica natural do corpo onde será feito o implante.Os pesquisadores ainda não testaram seus vasos sanguíneos artificiais em organismos vivos.
Ossos artificiais são feitos em impressora 3D
As técnicas de impressão 3D estão iniciando uma espécie de "Quarta Revolução Industrial". Essa técnica, que começou como um método de prototipagem rápida, e que agora já é chamada de fabricação aditiva, já permitiu a fabricação desde aviões e carros até vasos sanguíneos artificiais. Por isso, não deveria causar surpresa que uma equipe da Universidade do Estado de Washington, nos Estados Unidos, tenha agora construído "ossos" usando uma impressora jato-de-tinta modificada.
Não é exatamente um osso, mas o material se parece com um osso e tem quase todas as características mecânicas de um osso humano. Depois de impresso, o material é colocado em uma cultura de células ósseas, transformando-se então em um verdadeiro osso artificial.
Implantes e suportes
A equipe da Dra. Susmita Bose afirma que os ossos artificiais impressos poderão ser usados em procedimentos ortopédicos e implantes dentários, mas também para carregar medicamentos para tratar a osteoporose. Colocado junto a um osso natural - sem o tratamento com a cultura de células ósseas -, o novo material funciona como um suporte para que o osso biológico cresça e supere deficiências naturais ou fraturas. Ao final do processo, o "material ósseo" impresso se dissolve, sem deixar vestígios.
Já o osso artificial, enriquecido com as células biológicas, é basicamente composto por fosfato de cálcio. Mas a adição de silício e zinco mais do que dobrou a resistência natural desse material, abrindo a possibilidade de seu uso também para implantes médicos.
Impressora de ossos
Por enquanto o material só foi testado em ratos e coelhos, mas a Dra. Bose afirma que, dentro de poucos anos, os médicos poderão encomendar implantes de tecidos ósseos, em qualquer formato e tamanho. Como se trata de um processo de baixo custo, os próprios hospitais poderão ter suas "impressoras de ossos".A impressora asperge o material em pó, dispondo-o em camadas de 20 micrômetros, de forma a criar uma estrutura porosa.
Depois de uma semana mergulhado em uma solução com células ósseas humanas imaturas, o suporte impresso é preenchido com uma rede de novas células ósseas, permitindo seu implante direto.
Fonte: http://www.tecmundo.com.br
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