Tendências atuais da Bioimpressão 3D na odontologia

Essa matéria oferece várias orientações no campo da odontologia e da bioimpressão 3D.


Bioimpressão do complexo dentina-polpa tridimensional com diferenciação local de células-tronco da polpa dentária humana


Inúmeras abordagens foram introduzidas para regenerar tecidos dentários artificiais. No entanto, as abordagens convencionais são limitadas ao produzir um construto com formas tridimensionais específicas do paciente e composições de tecido dentário heterogêneo.


A tecnologia de bioimpressão foi aplicada para produzir um complexo dentina-polpa tridimensional com formas específicas do paciente, induzindo a diferenciação localizada de células-tronco da polpa dentária humana dentro de uma única estrutura. Uma biotinta à base de fibrina foi projetada para bioimpressão com células-tronco da polpa dentária humana.


Processo de bioimpressão de complexos dentina-polpa em 3D em formato específico. As ilustrações mostram desenhos esquemáticos da (a) bioimpressora 3D com processo de deposição diferentes e (b) processo de impressão para produzir complexos dentina-polpa em 3D em formato específico para o paciente. O complexo foi construído por impressão serial de PCL e duas biotintas para dentina e tecido pulpar, camada por camada.

Fonte: Han J, Kim DS, Jang H, Kim HR, Kang HW. Bioprinting of three-dimensional dentin-pulp complex with local differentiation of human dental pulp stem cells. J Tissue Eng. 2019


Os efeitos da concentração de fibrinogênio na biotinta foram investigados em termos de capacidade de impressão, compatibilidade de células-tronco da polpa dentária humana e diferenciação. Os resultados do trabalho mostram que micropadrões com células-tronco da polpa dentária humana podem ser alcançados com mais de 88% de viabilidade. Sua diferenciação odontogênica também foi regulada de acordo com a concentração de fibrinogênio. Com base nesses resultados, um complexo dentina-polpa com formato específico do paciente foi produzido bioimprimindo as biotintas carregadas de células-tronco da polpa dentária humana com policaprolactona, que é um biomaterial termoplástico usado para produzir a forma.


Na engenharia de tecidos dentais, a forma específica do paciente é um fator chave para aplicações clínicas.

A incompatibilidade de tamanho e forma pode causar vários problemas, como assimetria facial, pronúncia da linguagem e mastigação prejudicada. Este estudo aplicou dados de tomografia computadorizada à bioimpressão, que foi convertida para o código de impressão.

O resultado demonstrou com sucesso que a biotinta projetada e a bioimpressão híbrida 3D podem produzir construções celulares 3D específicas do paciente para a engenharia do tecido dentário de uma maneira predefinida.

Fonte: Han J, Kim DS, Jang H, Kim HR, Kang HW. Bioprinting of three-dimensional dentin-pulp complex with local differentiation of human dental pulp stem cells. J Tissue Eng. 2019



Luiz Bertassoni apresenta os progressos e desafios na microengenharia do microambiente vascular da polpa dentária


A regeneração da vasculatura da polpa dentária é parte fundamental de qualquer estratégia com o objetivo de regenerar a polpa. Critérios relevantes da biofabricação permitem a engenharia bem-sucedida de capilares vasculares funcionais no contexto da engenharia de tecido pulpar dentário.

Vários métodos bem-sucedidos podem acelerar a translação da regeneração da polpa dentária além do que é possível atualmente, inclusive em dentes adultos totalmente formados.

Principal referência: Bertassoni LE. Progress and Challenges in Microengineering the Dental Pulp Vascular Microenvironment. J Endod. 2020, 46(9S):S90-S100.


Gelatina metacrilada (GelMA) é usada para regeneração da polpa dentária. ( A ) A gelatina é quimicamente funcionalizada com grupos metacrilato, combinados com fotoiniciadores que são ativados por luz visível na faixa de 405 nm de comprimento de onda.

Fonte: Monteiro et al., Photopolymerization of cell-laden gelatin methacryloyl hydrogels using a dental curing light for regenerative dentistry. Dent Mater. 2018.



Estratégias de microengenharia e impressão 3D para fabricar a vasculatura da polpa dentária


Uma das áreas emergentes no campo da engenharia de tecidos que ganhou impulso significativo na última década é a biofabricação. A impressão tridimensional de biomateriais e construções de tecido celularizado em microescala teve um imenso impacto no campo da engenharia de tecido.

Esforços recentes da equipe de Bertassoni em Oregon, demonstraram a possibilidade de impressão em 3D de estruturas semelhantes a canais em combinação com outras biotintas imprimíveis para formar capilares vasculares ​​e sustentados por pericitos.



Impressão 3D e microengenharia da vasculatura da polpa dentária. ( A ) Impressão 3D de extrusão de fibras de molde sacrificial incorporadas em hidrogéis carregados de células seguido por ( B ) remoção de fibra de molde resultando na formação de canais de bifurcação na faixa de 100-1000 μm. Fonte: Bertassoni LE, et al. Hydrogel bioprinted microchannel networks for vascularization of tissue engineering constructs. Lab Chip. 2014; 14 : 2202-2211

( C e D ) Uma estratégia semelhante de modelagem de sacrifício foi adaptada para conduítes ocos de microengenharia incorporados em hidrogéis fotocurável ​​carregados de odontoblastos no espaço do canal radicular de dentes humanos de comprimento total. Fonte: Athirasala A. Lins F. Tahayeri A. et al. A novel strategy to engineer pre-vascularized full-length dental pulp-like tissue constructs. Sci Rep. Sci Rep. 2017; 7 : 3323



Adesivos anestésicos personalizados para aplicações dentárias


Os anestésicos tópicos são amplamente utilizados em procedimentos odontológicos. No entanto, a maioria dos medicamentos disponíveis comercialmente está na forma de líquido ou semissólido, que não pode fornecer efeito prolongado por via oral. Para resolver esse problema, o grupo de pesquisadores fez uso de impressão tridimensional (3DP) para fabricar um patch anestésico dentário personalizável carregado com lidocaína que pode ser encaixado perfeitamente no dente afetado.


Foi demonstrado que o adesivo pode aderir ao dente por mais de 1 hora, enquanto libera lidocaína do adesivo feito de hidrogéis. Além disso, os resultados ilustraram a possibilidade de controlar o perfil de liberação do fármaco por meio da alteração da forma do adesivo, bem como a utilização de um modelo dentário 3DP como plataforma de teste do fármaco.

Representação esquemática da geração do modelo dentário impresso tridimensional (3D). Uso do modelo de dente impresso em 3D como (a) plataforma de teste de drogas e (b) para geração de adesivos personalizados que podem ser carregados com lidocaína para anestesia.

Fonte: Ou YH, Ou YH, Gu J, Kang L. Personalized anesthetic patches for dental applications. Int J Bioprint. 2019;5(2.1):203. Published 2019 Jun 24. doi:10.18063/ijb.v5i2.1.203



Hidrogel com fibra bioativa altamente ajustável para regeneração óssea guiada


Uma das patologias mais prejudiciais que afetam a saúde dos tecidos moles e duros ao redor do dente é a periodontite. A destruição do tecido periodontal tem sido gerenciada por uma abordagem integrada envolvendo a eliminação de tecidos lesados ​​seguida por estratégias regenerativas com substitutos ósseos e / ou membranas de barreira. Lamentavelmente, uma membrana barreira com integridade mecânica previsível e características terapêuticas multifuncionais ainda não foi estabelecida. Aqui, relatamos um hidrogel reforçado com fibra com capacidade de ajuste sem precedentes em termos de competência mecânica e características terapêuticas por integração de malha (s) fibrosa (s) de poli (ε-caprolactona) altamente porosa (s) com arquitetura 3D bem controlada em hidrogel de gelatina carregada de fosfato de magnésio bioativo.


Fonte: Dubey N, et al. Highly tunable bioactive fiber-reinforced hydrogel for guided bone regeneration. Acta Biomater. 2020 Sep 1;113:164-176.



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INSCRIÇÕES: https://bioedtech.eadplataforma.com/curso/odonto-innovation/



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