bioimpressão 3D: melhor transporte de nutrientes em tecidos impressos
NMI, TU Darmstadt e Black Drop desenvolvem uma biotinta melhorada
Como é que podemos imprimir em 3D tecidos que imitem o mais possível a anatomia complexa dos tecidos naturais do corpo? A bioimpressão 3D é uma grande esperança no domínio da medicina regenerativa para produzir tecidos miniaturizados e precursores de órgãos com funcionalidade biológica. No entanto, atualmente, os cientistas ainda estão a trabalhar no desafio de produzir um material de base imprimível e, ao mesmo tempo, compatível. Os investigadores do Instituto de Ciências Naturais e Médicas NMI em Reutlingen, da TU Darmstadt e da Black Drop Biodrucker GmbH desenvolveram um novo tipo de biotinta que melhora o transporte de nutrientes nos tecidos impressos, por exemplo.
Bioimpressão: muitos desafios, muitas oportunidades
Bioimpressão 3D, bioink, electrospinning: o que é afinal? A impressão 3D já entrou em muitos domínios da vida e, sobretudo, da economia. Trata-se de um processo em que um objeto tridimensional é impresso utilizando um material de base especial. Na bioimpressão 3D, este material inicial é a tinta biológica, que contém células vivas e é combinada com hidrogéis e factores biológicos, por exemplo, para imprimir objectos orgânicos. Além disso, a electrofiação pode ser utilizada para produzir fibras muito finas.
As fibras electrofiadas permitem o transporte de nutrientes
"Com um diâmetro de 5-10 µm, estas fibras estão ao nível dos capilares sanguíneos e são o avanço significativo da nossa tinta biológica", explica a Dra. Hanna Hartmann, Chefe de Divisão no NMI e inventora da patente conjunta. Até agora, o transporte de nutrientes em tecidos impressos em 3D tem sido um grande problema. "As fibras melhoram agora de forma mensurável este transporte. A descoberta particularmente excitante para nós é que nem sequer têm de ser ocas no interior", relata Jannik Stadler, diretor da Black Drop Biodrucker GmbH, que desempenhou um papel fundamental no desenvolvimento da tinta biológica enquanto coordenador do projeto NatInk financiado pelo BMBF. Esta bio-tinta tem também propriedades particularmente vantajosas em termos de resistência mecânica e incha menos. Annabelle Neuhäusler, uma estudante de doutoramento no Instituto de Máquinas de Impressão e Processos de Impressão da TU Darmstadt, conseguiu demonstrar este facto na publicação conjunta.
Um passo em direção a melhores modelos de tecidos para a investigação farmacêutica
No futuro, estas biotintas melhoradas poderão ser utilizadas para produzir modelos de tecidos para a investigação farmacêutica, por exemplo. Isto poderia eliminar a necessidade de testes em animais e permitir o teste de ingredientes activos específicos para cada doente. Outro domínio de aplicação é o da medicina regenerativa. Para além de aumentar a difusão de nutrientes, a integração de fibras ajuda a melhorar as propriedades mecânicas das biotintas. Isto é particularmente importante para as aplicações cirúrgicas, onde o manuseamento, a estabilidade dimensional e principalmente a resistência desempenham um papel fundamental.
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