Uma equipe de pesquisadores do Brigham and Women's Hospital desenvolveu uma maneira de bioprintar estruturas tubulares que imitam melhor os vasos e dutos nativos do corpo. A técnica de bioimpressão 3D permite o ajuste fino das propriedades dos tecidos impressos, como número de camadas e capacidade de transportar nutrientes. Esses tecidos mais complexos oferecem substituições potencialmente viáveis ​​para o tecido danificado. A equipe descreve sua nova abordagem e os resultados em um artigo publicado em 23 de agosto em Materiais avançados .

“Os vasos do corpo não são uniformes, "disse Yu Shrike Zhang, Ph.D., autor sênior do estudo e bioengenheiro associado do Departamento de Medicina do BWH. "Este método de bioimpressão gera estruturas tubulares complexas que imitam as do sistema humano com maior fidelidade do que as técnicas anteriores."

Muitos distúrbios danificam os tecidos tubulares:arterite, aterosclerose e trombose danificam os vasos sanguíneos, enquanto o tecido urotelial pode sofrer lesões inflamatórias e anomalias congênitas deletérias.

Para fazer a tinta da bioprinter 3-D, "os pesquisadores misturaram as células humanas com um hidrogel, uma estrutura flexível composta por polímeros hidrofílicos. Eles otimizaram a química do hidrogel para permitir que as células humanas se proliferassem, ou "semente, "em toda a mistura.

Próximo, eles encheram o cartucho de uma bioprinter 3-D com esta bio-tinta. Eles equiparam a bioimpressora com um bico personalizado que permitiria a impressão contínua de estruturas tubulares com até três camadas. Uma vez que os tubos foram impressos, os pesquisadores demonstraram sua capacidade de transportar nutrientes por meio da perfusão de fluidos.

Os pesquisadores descobriram que podiam imprimir tecidos simulando tecido vascular e tecido urotelial. Eles misturaram células do músculo liso urotelial e da bexiga humana com o hidrogel para formar o tecido urotelial. Para imprimir o tecido vascular, eles usaram uma mistura de células endoteliais humanas, células musculares lisas e o hidrogel.

Os tubos impressos tinham tamanhos variados, espessuras e propriedades. De acordo com Zhang, A complexidade estrutural do tecido bioprinted é crítica para sua viabilidade como substituto para o tecido nativo. Isso porque os tecidos naturais são complexos. Por exemplo, os vasos sanguíneos são compostos por várias camadas, que, por sua vez, são constituídos por vários tipos de células.

A equipe planeja continuar os estudos pré-clínicos para otimizar a composição da bio-tinta e os parâmetros de impressão 3D antes dos testes de segurança e eficácia.

"No momento, estamos otimizando os parâmetros e o biomaterial ainda mais, "disse Zhang." Nosso objetivo é criar estruturas tubulares com estabilidade mecânica suficiente para se sustentar no corpo. "