Pesquisadores desenvolvem método rápido de impressão 3D para órgãos humanos

PROCESSOS DE IMPRESSÃO 3D DE TECNOLOGIA MÉDICA E MÉDICA UNIVERSITY OF BUFFALO

Elizabeth Montalbano | 06 de abril de 2021

Capa: Uso de hidrogéis em novos processos de estereolitografia voltados para a fabricação de tecidos viáveis ​​para transplantes e outras aplicações biomédicas.

O Santo Graal da bioimpressão 3D é um dia ser capaz de fabricar órgãos e tecidos humanos em tamanho real para substituir o real em casos de cirurgias de transplante e outras aplicações biomédicas.

Pesquisadores da Universidade de Buffalo deram um passo significativo não apenas para alcançar esse objetivo, mas também rapidamente, uma equipe de pesquisadores desenvolveu a tecnologia de impressão 3D que demonstrou a impressão rápida de órgãos e membros em tamanho natural, como uma mão humana, em menos de 20 minutos.

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A equipe – co-liderada por Ruogang Zhao, professor associado de engenharia biomédica, e Chi Zhou, professor associado de engenharia industrial e de sistemas – criou um método de impressão 3D baseado em estereolitografia que usa hidrogéis para produzir órgãos rapidamente. 

Os hidrogéis são materiais compostos principalmente de água que já são usados ​​para produzir lentes de contato e fraldas, bem como em outras aplicações.

“Nosso método permite a impressão rápida de modelos de hidrogel centímetros” que “reduz significativamente a deformação das peças e lesões celulares causadas pela exposição prolongada aos estresses ambientais que você comumente vê em métodos de impressão 3D convencionais”, disse Zhou em um comunicado à imprensa.

Como funciona

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Esse método é chamado de impressão estereolitográfica de hidrogel rápida (FLOAT), que permite a criação de um modelo de hidrogel sólido multiescala de tamanho centímetro em minutos. 

A ideia é que essa tecnologia possa ser usada para produzir amostras de tecidos e órgãos semelhantes à vida conforme necessário, o que forneceria uma solução para a escassez de órgãos disponíveis para quem precisa de transplantes, disseram os pesquisadores.

Embora a impressão de “modelos de hidrogel carregados de células de tamanho grande seja uma grande promessa para o reparo de tecidos e transplante de órgãos, sua fabricação usando bioimpressão 3D é limitada pela velocidade de impressão lenta que pode afetar a qualidade da peça e a atividade biológica das células encapsuladas”, pesquisadores escreveram um resumo para um artigo (para ler clique em artigo) sobre o trabalho publicado na revista Advanced Healthcare Materials.

Os pesquisadores desenvolveram o método controlando com precisão a condição de fotopolimerização do processo para criar um fluxo de baixa sucção, acionado por força e alta velocidade de um pré-polímero de hidrogel. “Isso apoia a reposição contínua da solução de pré-polímero abaixo da peça de cura e o crescimento contínuo da peça”, escreveram.

Ao controlar o processo de impressão desta forma, a FLOAT pode produzir peças sem a tensão e deformação usuais que outros métodos de impressão 3D podem produzir, particularmente em cenários de fabricação rápida, disse Zhao.

“A tecnologia que desenvolvemos é 10-50 vezes mais rápida do que o padrão da indústria e funciona com grandes tamanhos de amostra que eram muito difíceis de alcançar anteriormente”, disse ele em um comunicado à imprensa.

Além disso, o processo pode ser usado para imprimir células vivas incorporadas a redes vasculares ou de vasos sanguíneos (para ler clique ao lado), uma tecnologia nascente que deve ser parte integrante da produção de tecidos e órgãos humanos impressos em 3D

Essas redes são uma parte da infraestrutura conectiva que fornece viabilidade para que esses órgãos fabricados funcionem como a coisa real, disseram os pesquisadores.

Os pesquisadores criaram um método de bioprinting 3D rápido chamado impressão estereolitográfica de hidrogel rápido (FLOAT), que tem o potencial de fabricar órgãos para transplante humano. Na foto, está um modelo de fígado humano impresso em 3D que inclui uma rede vascular criada pelo processo.

A equipe publicou um vídeo (clique em vídeo para ver) que demonstra como funciona o método de bioimpressão rápida FLOAT. Eles também entraram com uma patente provisória da tecnologia, bem como formaram uma empresa iniciante, Float3D, para comercializá-la.

Elizabeth Montalbano é uma escritora freelance que escreve sobre tecnologia e cultura há mais de 20 anos. Ela viveu e trabalhou como jornalista profissional em Phoenix, San Francisco e na cidade de Nova York. Em seu tempo livre, ela gosta de surfar, viajar, música, ioga e cozinhar. Atualmente ela reside em uma vila na costa sudoeste de Portugal.

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https://www.designnews.com/3dp/researchers-devise-rapid-3d-printing-method-human-organs

 

 

 

 

 

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