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A pele é um órgão essencial para a sobrevivência humana. Possui função protetora, evitando a perda de água e a entrada de patógenos no organismo. Regula a temperatura corporal assim como possui glândulas e terminações nervosas que nos permite interagir com o mundo externo.
No espaço, fatores ambientais como a micro gravidade e a radiação podem ter um impacto severo em diferentes tecidos, sendo os seus efeitos vistos na pele, ossos, cartilagem, músculos e até mesmo no sistema imunológico dos astronautas. É relatado que os astronautas podem perder mais células da pele (queratinócitos) estando no espaço do que na Terra, resultando em um envelhecimento precoce de sua camada protetora. Ademais, um afinamento da pele e aumento da sensibilidade, combinados com a cicatrização tardia de feridas e uma maior tendência a infecções de pele, foram relatados durante e após estadias de longo prazo no espaço.
Diante desta realidade, um protótipo de Bioimpressora, denominado de "Bioprint FirstAid" (Bioimpressora de primeiros socorros, na tradução livre), foi desenvolvido pela agência espacial alemã e enviada na 24ª missão comercial de reabastecimento da SpaceX para a Estação Espacial Internacional, lançada no final de 2021 (figura 1).
A proposta dessa Bioimpressora é poder depositar uma camada superficial de pele, utilizando para isso uma biotinta composta por células autólogas, ou seja, do próprio astronauta, como se fosse um tipo de "BandAid" biológico!
No caso de uma lesão, a Bioprint FirstAid seria utilizada para aplicar um curativo no local da lesão quase em tempo real. A biotinta se mistura com dois géis de secagem rápida e criaria uma cobertura semelhante ao gesso. Ela tem a vantagem de ser pequena o suficiente para segurar na mão e é totalmente manual, sem precisar de baterias ou outra fonte de energia externa para funcionar (figura 2).
Para os primeiros testes que estão sendo realizados na Estação Espacial Internacional, a Bioimpressora não utilizará células humanas e sim micropartículas fluorescentes. O objetivo principal desses experimentos é testar a capacidade de impressão do dispositivo em microgravidade e compará-lo com o desempenho na gravidade da Terra. Embora ainda em estágio de pesquisa, os pesquisadores desejam incluí-lo em missões futuras, como as idas a Lua e a Marte.
A ideia de criar uma Bioimpressora portátil e de fácil manuseio - pelo menos para as camadas superficiais do corpo humano - também tem aplicabilidades terráqueas! Onde médicos e equipes de atendimento em emergências podem levar o dispositivo para onde os pacientes estão, sem necessariamente precisar deles em um ambiente hospitalar, prestando assim o primeiro socorro.
Bioimpressoras no espaço
Você sabia que outras Bioimpressoras já foram enviadas ao espaço? É isso mesmo!
A empresa 3D Biotechnology Solutions desenvolveu uma Bioimpressora denominada de Organ.Aut que consegue formar microtecidos em microgravidade (figura 3). Para isso, ela utiliza campos magnéticos que são capazes de aproximar as células, formando os microtecidos. Essa abordagem foi chamada de Formative Bioprinting e tem como princípio não utilizar arcabouços (scaffolds), cabeçotes ou nanopartículas magnéticas e sim a microgravidade como cofator da Bioimpressão.
A equipe é chefiada pelo pesquisador de renome mundial, Vladmir Mironov e é composta pelo brasileiro Frederico Sena, que trabalhou diretamente no desenvolvimento da máquina!
Assista ao vídeo abaixo para saber um pouco mais!
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Referências
Cubo-Mateo, N. & Gelinsky, M. Wound and Skin Healing in Space: The 3D Bioprinting Perspective. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 9, doi:10.3389/fbioe.2021.720217 (2021).
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