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

Atualizado: 5 de abr. de 2023

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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