A impressão 3D de órgãos artificiais é uma técnica promissora da medicina regenerativa para solucionar a escassez de órgãos para transplantes. Cientistas do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia (KIST) desenvolveram uma nova tinta biodegradável e biocompatível que utiliza a temperatura para endurecer e unir a estrutura impressa. Essa técnica oferece uma maior biocompatibilidade com os tecidos do que as tintas biológicas existentes.
O método tradicional de fotocura utiliza luz ultravioleta para endurecer o substrato, mas pode danificar o DNA das células e causar citotoxicidade. Já o método de entrecruzamento químico emprega um reagente químico para realizar a impressão, o que também pode danificar as células.
Por outro lado, o novo método de temperatura utiliza um “hidrogel sensível à temperatura baseado em poli (organo-fosfazeno)”. Essa substância é comumente líquida e funciona em baixas temperaturas, o que facilita a impressão 3D para alcançar a estabilidade física das estruturas à temperatura corporal, eliminando a necessidade de fotocura ou entrecruzamento químico.
Essa nova técnica permite que a tinta endureça em relação à temperatura corporal, o que a torna muito mais biocompatível para aplicações de regeneração de tecidos. Os pesquisadores também demonstraram que a nova substância pode ser combinada com fatores de crescimento para estimular o crescimento celular.
Para testar essa aplicação, eles criaram um suporte 3D a partir da tinta e proteínas de crescimento, que foi implantado no crânio danificado de um rato. Os resultados mostraram uma regeneração óssea normal.
O Dr. Song Soo-Chang, do KIST, afirmou em um comunicado de imprensa que “dado que a tinta desenvolvida tem diferentes propriedades físicas, estão sendo realizadas pesquisas para aplicá-la à regeneração de outros tecidos, além do tecido ósseo, e esperamos poder comercializá-la adaptada a cada tecido e órgão”.
A impressão 3D de estruturas vivas é um processo complexo que usa uma abordagem de camada por camada. As impressoras de tecido orgânico usam agulhas superfinas e tintas feitas de células vivas saudáveis para obter uma impressão precisa. Para imprimir um fígado completo, por exemplo, é necessária uma grande quantidade de células saudáveis (até bilhões).
Essas tintas são combinadas com componentes bioquímicos para imitar o tecido vivo e promover o crescimento celular. Um componente essencial das tintas biológicas são os hidrogéis, que são moléculas ricas em água que atuam como cola.
No futuro, modelos de bioprint poderão melhorar a pesquisa médica, a educação e o treinamento. Sem a necessidade de usar modelos de teste em animais, poderiam ser usados modelos de tecido em miniatura para testar a eficácia de medicamentos. O objetivo final é contribuir para resolver a crise de escassez de órgãos em todo o mundo.
O desenvolvimento dessa nova tinta biodegradável é um grande avanço no campo da impressão 3D de órgãos artificiais. Ao não danificar as células, oferece uma alternativa mais segura e efetiva para a regeneração de tecidos. Além disso, a capacidade de combinar a tinta com fatores de crescimento abre a possibilidade de criar órgãos personalizados para cada paciente.
