Vasos sanguíneos artificiais feitos por impressora 3D

Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/09/2011

Cientistas injetam fluido em um vaso sanguíneo artificial, construído por impressão 3D e polimerização multifotônica.[Imagem: Fraunhofer IGB]

Engenharia de tecidos


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.

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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.