Avanços em biotintas e bioimpressão por extrusão estão abrindo portas sem precedentes para a área médica, abrindo caminho para novas formas de regenerar tecidos e promover a cura. Esta abordagem de ponta utiliza uma mistura de células vivas e substâncias naturais, chamadas biotintas, para construir formas tridimensionais que se assemelham e funcionam como tecidos e órgãos humanos. Através de uma técnica precisa de camadas chamada bioimpressão por extrusão, essas biotintas abrem caminho para tratamentos inovadores para lesões e doenças, anunciando uma nova era de medicina personalizada e testes de medicamentos mais eficazes.
Um estudo fundamental publicado na Bioactive Materials destaca um progresso significativo no campo, graças aos esforços colaborativos do Dr. Xiongbiao Chen e sua equipe, que incluiu o Dr. Sanad Sweilem e Liqun Ning, da Universidade Estadual de Cleveland. Sua pesquisa demonstra a aplicação eficaz de biotintas e bioimpressão por extrusão, ampliando os limites do que é possível na engenharia de tecidos e na medicina regenerativa.
A bioimpressão por extrusão é considerada uma tecnologia chave para a aplicação precisa dessas biotintas, camada por camada, para formar estruturas que podem alterar drasticamente o tratamento e reparo de lesões em tecidos e órgãos. Esta abordagem não só é promissora para a reparação de pele, cartilagem, ossos, nervos e órgãos mais complexos danificados, mas também fornece uma nova forma de desenvolver modelos de tecidos em laboratório. “A bioimpressão por extrusão nos permite criar estruturas complexas em camadas, que são essenciais para a geração de tecidos funcionais”, esclareceu o Dr.
Este estudo investiga minuciosamente as principais características que as biotintas devem possuir para uma bioimpressão eficaz, enfatizando a necessidade de qualidades físicas, de fluxo, estruturais e biológicas adequadas. Chen observou: “As características de fluxo de uma biotinta desempenham um papel decisivo em sua adequação para impressão, afetando diretamente o sucesso do trabalho de bioimpressão. Nosso estudo revela a importância da biotinta, que não apenas mantém sua forma, mas também apoia o crescimento e a transformação celular”.
A pesquisa utiliza uma abordagem ampla e inovadora para atender às necessidades complexas dos tecidos bioimpressos. A equipe explorou uma variedade de estratégias, incluindo o ajuste da composição da biotinta para otimizar seu processo de impressão, a criação de novas biotintas com bioatividade aprimorada e a integração de células e fatores de crescimento para promover o desenvolvimento e a recuperação dos tecidos. Estas iniciativas centram-se na criação de biotintas que atendam às necessidades estruturais e biológicas dos tecidos impressos, promovendo a sua maturação e integração após colocação no corpo.
A pesquisa também aborda o desafio de manter a consistência correta da impressão e garantir a sobrevivência e o funcionamento das células dentro das estruturas impressas. Destaca o papel dos diferentes materiais (naturais, sintéticos e híbridos) na criação de biotintas, cada um com as suas vantagens e limitações em termos de compatibilidade corporal, resistência e bioatividade. “Alcançar um equilíbrio entre a viscosidade da biotinta e a viabilidade celular é fundamental para a criação de tecidos e órgãos funcionais bioimpressos”, disse o Dr.
Além disso, o estudo aponta para desafios contínuos na bioimpressão por extrusão, como o aumento da vascularização de estruturas e o desenvolvimento de biotintas que imitem mais de perto o complexo ambiente químico dos tecidos naturais. “Melhorar a geração de vasos sanguíneos em estruturas bioimpressas é um dos nossos maiores desafios, exigindo soluções inovadoras para garantir que estes tecidos projetados permaneçam viáveis e funcionais a longo prazo”, acrescentou o Dr. Em resumo, este estudo estabelece uma agenda progressiva para pesquisas futuras em bioimpressão por extrusão, exigindo avanços na tecnologia de biotinta, métodos de impressão e desenvolvimento de estruturas pós-impressão. À medida que o campo continua a evoluir, a colaboração entre o Dr. Chen e sua equipe da Universidade de Saskatchewan e da Universidade Estadual de Cleveland estabeleceu uma base sólida para orientar as comunidades científicas e médicas na busca da próxima onda de soluções para alguns dos desafios de saúde mais complexos enfrentados atualmente.
Referência do diário
XB Chen et al., “Materiais bioativos: biotintas e bioimpressão por extrusão”, Bioactive Materials 28 (2023) 511–536. Número digital: https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2023.06.006.
