p (Phys.org) —Nanoengineers da University of California, San Diego desenvolveu um dispositivo impresso em 3D inspirado no fígado para remover toxinas perigosas do sangue. p O dispositivo, que é projetado para ser usado fora do corpo - assim como a diálise - usa nanopartículas para capturar toxinas formadoras de poros que podem danificar as membranas celulares e são um fator chave em doenças que resultam de mordidas e picadas de animais, e infecções bacterianas. Suas descobertas foram publicadas em 8 de maio no jornal Nature Communications .

p As nanopartículas já se mostraram eficazes na neutralização de toxinas formadoras de poros no sangue, mas se essas nanopartículas não puderem ser digeridas de forma eficaz, eles podem se acumular no fígado, criando um risco de envenenamento secundário, especialmente entre pacientes que já estão em risco de insuficiência hepática. Para resolver este problema, uma equipe de pesquisa liderada pelo professor de nanoengenharia Shaochen Chen criou uma matriz de hidrogel impressa em 3-D para armazenar nanopartículas, formando um dispositivo que imita a função do fígado por detecção, atrair e capturar toxinas roteadas do sangue. O dispositivo, que está no estágio de prova de conceito, imita a estrutura do fígado, mas tem uma área de superfície maior projetada para atrair e reter toxinas com eficiência dentro do dispositivo. Em um estudo in vitro, o dispositivo neutralizou completamente as toxinas formadoras de poros.

p "Uma característica única deste dispositivo é que fica vermelho quando as toxinas são capturadas, "disse o co-primeiro autor, Xin Qu, que é um pesquisador de pós-doutorado que trabalha no laboratório de Chen. "O conceito de usar impressão 3-D para encapsular nanopartículas funcionais em um hidrogel biocompatível é novo, "disse Chen." Isso vai inspirar muitos novos designs para técnicas de desintoxicação, uma vez que a impressão 3D permite a fabricação específica do usuário ou local de produtos altamente funcionais, "Chen disse.

p O laboratório de Chen já demonstrou a capacidade de imprimir microestruturas 3-D complexas, como vasos sanguíneos, em meros segundos de hidrogéis biocompatíveis que contêm células vivas.

p A tecnologia de biofabricação de Chen, chamada de estereolitografia de projeção óptica dinâmica (DOPsL), pode produzir a resolução em micro e nanoescala necessária para imprimir tecidos que imitam os detalhes finos da natureza, incluindo vasos sanguíneos, que são essenciais para a distribuição de nutrientes e oxigênio por todo o corpo. A técnica de biofabricação usa um sistema de projeção de computador e micro-espelhos controlados com precisão para iluminar uma área selecionada de uma solução contendo células e biopolímeros fotossensíveis. Este processo de solidificação foto-induzida forma uma camada de estrutura sólida de cada vez, mas de forma contínua.