bioimpressão 3D
Córnea impressa em 3D (Precise Bio)

Imprimir órgãos e tecidos vivos em 3D já não é uma ideia futurista. É uma tecnologia que está bem desenvolvida em laboratório, e alguns produtos estão a chegar ao mercado. Usando bioimpressão, é possível imprimir em 3D tecidos humanos. Esta tecnologia promete resolver alguns dos mais graves problemas que afetam os transplantes: disponibilidade de órgãos, uma vez que se poderá imprimir órgãos em vez de os colher de cadáveres, e biocompatibildade. Pode-se usar células do próprio transplantado para imprimir estruturas orgânicas, reduzindo o potencial de rejeição do transplante.

Por enquanto, a impressão 3D de estruturas biológicas mais complexas, que contenha vasos sanguíneos e nervos, ainda só é possível em laboratório. As técnicas são recentes e anda longe de chegar aos hospitais. No entanto, a impressão de córneas, cartilagens e ossos já é possível de formas comercialmente e medicamente aceitáveis.

Pulmões Impressos em 3D

A empresa israelita Collplant está a trabalhar no desenvolvimento de pulmões bioimpressos em 3D para transplantes. A tecnologia da empresa combina um colagénio recombinante patenteado pela empresa, aplicável a sistemas de impressão 3D para medicina regenerativa e manufatura de orgãos.

Este colagénio, denominado rhCollagen, é produzido utilizando plantas genéticamente modificadas de tabaco. São cultivadas durante cerca de seis semanas, e processadas num extrato purificado. A partir deste produto a empresa cria o que denominou de BioInk, que utiliza para imprimir em 3D tecidos, produtos oftalmológicos transparentes e tendões artificiais.

Córneas Impressas em 3D

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Bioimpressora 3D (Precise Bio)

Outra empresa que está a anunciar a chegada ao mercado de orgãos bioimpressos é a americana Precise Bio. Com a sua tecnologia de impressão 3D, está a comercializar córneas para transplantes oculares. De acordo com responsáveis da empresa, estes são os tecidos mais simples de imprimir, por terem uma estrutura em camadas que se adapta bem à tecnologia de impressão 3D.

As impressoras 3D da Precise Bio são capazes de depositar diferentes tipos de células, camada sobre camada, para construir um tecido. A vantagem das córneas é não necessitarem de nervos ou vasos sanguíneos. De acordo com os investigadores, é também inerentemente mais seguro implantar um órgão artificialmente impresso numa zona exterior do corpo do que no seu interior. Os médicos conseguem mais facilmente detetar eventuais problemas, e remover caso algo corra mal.

A Precise Bio utiliza como tecnologia de impressão 3D a laser-induced forward transfer. Usando lasers, gotículas de tintas biológicas são projetadas para uma superfície. As impressoras têm recetáculos destas tintas, contendo biomateriais como colagénio e células epitelais. O laser focaliza energia no material a imprimir, provocando pequenas bolhas que ao rebentar, impulsionam gotículas de biotinta para um substrato. Camada a camada, podem construir tecidos vivos, e estão a trazer córneas bioimpressas para o mercado.

Bioimpressão 3D em Missões Espaciais

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Bioimpressora 3D (ESA)

A exploração espacial é outra das áreas onde a bioimpressão será uma ferramenta útil. Sabemos que o espaço é um ambiente muito hostil ao corpo humano. Os astronautas são afetados por complicações de saúde induzidas em órbita, entre a perda de densidade óssea em microgravidade e os riscos da exposição à radiação em doses superiores às normais na Terra. Numa missão espacial de longa duração, há que juntar os riscos de acidente. No caso da densidade óssea, pode facilitar o risco de partir ossos. Um simples arranhão pode tornar-se um problema médico complicado numa futura missão planetária.

Numa missão de longa duração, um problema médico grave teria de ser resolvido pelos tripulantes. A evacuação para instalações médicas na Terra não será possível. O uso de telemedicina, utilizando robots-cirurgiões, não dará resposta a todos os potenciais problemas. Dada a impossibilidade de planear que materiais médicos seria necessários para a missão, a bioimpressão de tecidos é uma alternativa importante. Alguns exemplos são o imprimir pele para aplicar em queimaduras a partir das células da vítima. Ou imprimir osso para transplante em caso de fratura grave, ou estruturas prostéticas que ajudem o corpo a sarar.

A ESA Estuda a Bioimpressão 3D no Espaço

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Impressão 3D no Espaço (ESA)

A Agência Espacial Europeia está atenta a estes desenvolvimentos. É o caso do projeto 3D Printing of Living Tissue for Space Exploration, desenvolvido para ESA pela empresa alemã OHB System em cooperação com a Dresden University of Technology. Neste, estão a desenvolver tecnologias e metodologias de impressão de tecidos com aplicabilidade no espaço. Cirurgiões robóticos e bioimpressão são uma combinação que está a ser estudada. São tecnologias que facilitariam a resolução de problemas médicos em missões espaciais de longa duração. O potencial destas investigações não se limita ao espaço. As tecnologias desenvolvidas são mais um contributo para o campo crescente da bioimpressão de tecidos.

As tecnologias de manufatura aditiva, conhecidas como Impressão 3D, têm vindo a revolucionar a economia com os novos meios de produção que possibilitam. Já analisámos aqui no Bit2Geek o seu potencial industrial. A medicina tem sido uma das grandes beneficiadas desta tecnologia. No entanto, as suas aplicações estejam ainda a fazer a transição entre o laboratório de investigação e o mercado. Hoje, é seguro afirmar que a bioimpressão de tecidos, osso, cartilagens e órgãos se está a tornar uma alternativa viável e segura na medicina. As técnicas de bioimpressão 3D prometem ser uma revolução terapêutica.

***Aceite a sugestão do Bit2Geek e leia Projeto MELT: Impressão em 3D na ISS, com tecnologia portuguesa.

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Professor de TIC e coordenador PTE no AEVP onde dinamiza os projetos As TIC em 3D, LCD - Clube de Robótica; Fab@rts: o 3D nas Mãos da Educação, distinguido com prémio de mérito da Rede de Bibliotecas Escolares. Distinguido com o prémio Inclusão e Literacia Digital em 2016 (FCT/Rede TIC e Sociedade). Licenciado em ensino de Educação Visual e Tecnológica, Mestre em Informática Educacional pela Universidade Católica Portuguesa. Correntemente, frequenta pós-graduação em Programação e Robótica na Educação pelo Instituto de Educação da Universidade de Lisboa. Tutor online na Universidade Aberta. Formador especializado em introdução à modelação e impressão 3D em contextos educacionais na ANPRI (Associação Nacional de Professores de Informática) e CFAERC. Co-criador do projeto de robótica educativa open source de baixo custo Robot Anprino. Colaborador do fablab Lab Aberto, em Torres Vedras. O seu mais recente projeto é ser um dos coordenadores do concurso 3Digital, que estimula a utilização de tecnologias 3D com alunos do ensino básico e secundário.