.png)
A bioimpressão é uma tecnologia promissora para projetar e desenvolver modelos de tecido e futuramente órgãos. Como esses modelos impressos podem ser produzidos com células específicas do paciente, elas podem e devem ser usadas como poderosas ferramentas diagnósticas mais precisas para sondar e monitorar a patobiologia humana. Se os biomateriais impressos forem capazes de alterar dinamicamente suas propriedades ao longo do tempo para atender às necessidades de mudança das células incorporadas, eles permitirão adaptação celular a longo prazo e maturação do tecido, como em um tecido vivo. Para alcançar tais resultados, o uso de materiais inteligentes é essencial.
Hidrogéis são os materiais usados como elementos essenciais em bioimpressão.
Eles podem ser de origem natural ou sintética. Os géis derivados naturalmente, tais como os materiais à base de colágeno, são soluções biocompatíveis com células, frequentemente usadas para mimetizar tecidos contendo colágeno, como cartilagem, osso, pele, etc. Os géis à base de fibrina têm sido amplamente utilizados em aplicações cardiovasculares. Outros como géis de elastina têm sido empregados para a engenharia de cartilagem e tecido neural. Interessantemente, os géis compostos de polímeros sintéticos (por exemplo, PEG, PLA, PCL...) ou peptídeos também são usados para criar tecidos engenheirados de muitos desses mesmos tipos de tecidos, apesar de suas diferentes propriedades químicas e estruturais, em comparação com os géis naturais.
Ambas as classes de hidrogel têm seus próprios méritos; no entanto, ao usar bioimpressão, é preciso considerar a reologia de fluxo do material escolhido, a mecânica matricial final e a bioquímica da matriz ao selecionar um para projetar modelos avançados de tecido, já que a capacidade de otimizar essas propriedades é o que define a aplicabilidade de cada biotinta.
Recentemente, os pesquisadores se voltaram para o projeto de misturas de monômeros naturais e sintéticos, bem como aditivos funcionais para atender às exigências reológicas, mecânicas finais e bioquímicas iniciais da bioimpressão 3D. No entanto, não está claro se eles permitem adaptação celular a longo prazo e maturação do tecido. Em contraste, as biotintas inteligentes, capazes de alterar dinamicamente as propriedades do material ao longo do tempo, têm o potencial de interagir com os organismos vivos através de feedback recíproco, onde o hidrogel instrui o organismo e o organismo faz com que o hidrogel se adapte. Assim, as futuras biotintas podem ser capazes de se adaptar e “amadurecer” junto com a maturação de células encapsuladas para formar tecidos verdadeiramente funcionais.
Biotintas inteligentes frequentemente incluem moléculas de peptídeos e proteínas encontradas na matriz extracelular natural. Esses motivos de reconhecimento molecular permitem que os receptores da superfície celular se liguem a biotinta, permitindo a detecção celular da mecânica da matriz. As propriedades reológicas desses materiais inteligentes e a cinética de gelificação podem ser controladas variando sua concentração de monômero ou suplementando com aditivos para reduzir o dano celular relacionado à bioimpressão. As biotintas inteligentes não têm apenas excelente capacidade de impressão e fidelidade de forma, mas alguns podem permitir a troca reversível de suas propriedades reológicas para suportar estruturas hierárquicas complexas. Além disso, as biotintas inteligentes podem permitir a aplicação mais eficiente da estimulação mecânica a células encapsuladas para simular forças externas exercidas em biorreatores de cisalhamento, compressão ou alongamento.
Combinando o controle dinâmico mecânico e bioquímico dos hidrogéis com a biologia sintética, as biotintas inteligentes têm um alto potencial para formar tecidos verdadeiramente funcionais. No entanto, nesses ecossistemas recentemente bioinspirados, os papéis e tarefas das células e dos biomateriais podem precisar ser definidos novamente.
Artigo utilizado para o desenvolvimento dessa matéria: Blaeser et al. (2019) Smart Bioinks as de novo Building Blocks to Bioengineer Living Tissues, Gels 5(2), 29.
Gosta da área de Bioimpressão? Não perca os cursos exclusivos da BioEdTech,
Hoje, você não encontra um curso com esses diferenciais.
Queremos ver você desenvolvendo métodos e tecidos funcionais, impulsionando o Brasil para uma nova fase de inovação em Biofabricação.
Inscrições LIMITADAS - Inscreva-se no curso de interesse - descontos para estudantes
Formulário de colaboração!
clique no link - https://forms.gle/JUpYgxTfWu7KJw96A