Nova microBioimpressora acoplada a endoscópio para o reparo de lesões gástricas no interior do corpo

Um protótipo de microbioimpressora, para reparar lesões da parede gástrica in situ, foi desenvolvida por pesquisadores do centro de biomanufatura da universidade de Tsinghua, em Beijing.


A microbioimpressora desenvolvida tem como objetivo entrar no corpo humano através de um endoscópio, para realizar o reparo do tecido danificado, de modo pouco invasivo. Essa metodologia – denominada in situ in vivo bioprinting – poderia ser uma alternativa aos métodos tradicionais de bioimpressão, nos quais as bioimpressoras são normalmente muito grandes e não podem realizar o reparo de tecidos/órgãos internos sem que haja uma cirurgia invasiva.

Comparando aos processos tradicionais, como a endoscopia ou cirurgia, a solução proposta pelos pesquisadores também traz vantagens, como a possibilidade de biofabricar camadas de tecido do próprio paciente in situ, através de um método pouco invasivo e com pouco risco de contaminação.


A plataforma para a bioimpressão é composta de um robô Delta contendo uma base fixa (fig 1-A), uma plataforma móvel e três cadeias cinemáticas idênticas (fig 1-B,C). A bioimpressora possui um bocal de bioimpressão na extremidade do mecanismo delta, onde a biotinta, composta de hidrogel + células, pode ser dispensada (fig 1- D). O tamanho final alcançado do protótipo de microbioimpressora foi de 30mm.


Fig 1. (A-C) Plataforma de Bioimpressão. (D) Conceito da técnica. [Retirado de Zhao e Xu., 2020]

Para uma validação inicial da bioimpressora, os pesquisadores realizaram dois testes principais: (I) utilizaram um modelo de estômago humano feito de resina para testar a inserção do endoscópio e mimetizar como seria a manipulação do equipamento (fig 2); (II) analisaram a viabilidade de células gástricas pós processo de bioimpressão (fig 3).


Fig 2. (A) Modelo de estômago similar ao humano composto de resina. (B) Simulação do processo de Bioimpressão. (C-E) Scaffold produzido. [Retirado de Zhao e Xu., 2020]

Os resultados preliminares indicaram que, o endoscópio com a microbioimpressora acoplada foi capaz de exercer os movimentos adequados para a produção de construídos estáveis e bem definidos. Foi possível bioimprimir as células através da microbioimpressora e as mesmas se mantiveram viáveis e proliferativas pelo tempo de cultivo celular (10 dias) (fig 3).

Fig 3. Viabilidade celular pós processo de Bioimpressão (cinética de 10 dias). [Retirado de Zhao e Xu., 2020]

O grupo de pesquisa tem como perspectiva reduzir ainda mais o tamanho da bioimpressora para que ela se ajuste melhor a diversos tipos de endoscópios. O grupo também aposta no desenvolvimento de biotintas mais eficazes, que aguentem o pH ácido do estômago, para que assim a tecnologia desenvolvida tenha maiores chances de ser aplicada na realidade clínica.



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Referência

ZHAO, Wenxiang; XU, Tao. Preliminary engineering for in situ in vivo bioprinting: a novel micro bioprinting platform for in situ in vivo bioprinting at a gastric wound site. Biofabrication, [S.L.], v. 12, n. 4, p. 045020, 12 ago. 2020. IOP Publishing. http://dx.doi.org/10.1088/1758-5090/aba4ff.

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