De acordo com um estudo publicado na edição de 2 de agosto da Science, os cientistas deram um passo importante para serem capazes de realizar a bioimpressão tridimensional de órgãos funcionais depois que os pesquisadores desenvolveram uma maneira de reconstruir a etapa dos componentes do coração humano.
Pesquisadores da Carnegie Mellon University desenvolveram uma versão avançada da tecnologia Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels (FRESH), um colágeno impresso em 3D sem precedentes que constrói partes do coração humano, de pequenos vasos sanguíneos a válvulas e ventrículos. Bater. Obteve recentemente a patente americana 10.150.258, a tecnologia FRESH foi licenciada pela FluidForm, e a FluidForm está empenhada em expandir consideravelmente as capacidades da impressão 3D.
"Agora temos a capacidade de construir construções que reproduzem as principais propriedades estruturais, mecânicas e biológicas de organizações nativas", disse o professor Adam Feinberg, CTO e cofundador da FluidForm, Carnegie Mellon, Resident Biomaterials and Treatment Group. O local onde o estudo foi concluído. “Ainda há muitos desafios que precisam ser superados para nos levar a órgãos 3D de bioengenharia, mas esta pesquisa representa um importante passo à frente”.
Embora a bioimpressão 3D tenha alcançado marcos importantes, a impressão direta de células vivas e biomateriais macios tem se mostrado difícil. Um obstáculo fundamental é o suporte de biomateriais macios e dinâmicos durante o processo de impressão para alcançar a resolução e a fidelidade necessárias para reconstruir estruturas e funções 3D complexas.
A FRESH usa um método de impressão incorporado para resolver esse desafio usando um gel de suporte temporário, que possibilita a impressão de scaffolds complexos usando formas nativas não modificadas de colágeno 3D. No passado, os pesquisadores eram limitados porque os materiais macios eram difíceis de imprimir com alta fidelidade de várias camadas devido à flacidez.
Liderados pelos cofundadores e cofundadores da FluidForm, Andrew Lee e Andrew Hudson, nove membros da equipe da Carnegie Mellon superaram esses obstáculos desenvolvendo uma maneira de conduzir a automontagem do colágeno usando mudanças rápidas de pH.
O coração bioimpresso FRESH 3D é baseado em ressonância magnética humana e reproduz com precisão a anatomia específica do paciente. Os ventrículos menores dos cardiomiócitos humanos impressos mostraram contração síncrona, propagação do potencial de ação direcional e espessamento da parede em 14% durante o pico de contração. No entanto, os desafios permanecem, incluindo os bilhões de células necessárias para produzir tecidos maiores impressos em 3D, a escala de fabricação e o processo de monitoramento de tradução clínica indefinido.
Embora o coração humano seja usado como prova de conceito, a impressão FRESH de colágeno e outros biomateriais macios é uma plataforma que provavelmente construirá andaimes avançados para vários sistemas de tecidos e órgãos.
"A FluidForm está muito orgulhosa da pesquisa no Feinberg Labs", disse o CEO da FluidForm, Mike Graffeo. "A tecnologia FRESH desenvolvida pela Carnegie Mellon University permite que as bioimpressoras alcancem uma estrutura, resolução e fidelidade sem precedentes, permitindo assim um grande salto neste campo. Estamos muito satisfeitos em oferecer isso a pesquisadores de todo o mundo. Tecnologia."
A FluidForm comercializa a tecnologia FRESH por meio de seu primeiro gel de suporte de bioimpressão LifeSupport(TM), permitindo que pesquisadores de todo o mundo obtenham bioimpressão 3D eficiente de colágeno, células e vários biomateriais.
