p Pesquisadores da ETH produziram um gel a partir de fibras de celulose e nanopartículas biodegradáveis ​​que se liquefazem quando pressionadas através do bico de uma impressora 3-D, mas então rapidamente retorna à sua forma original. Sua invenção abre caminho para implantes de biomateriais personalizados. p Da mesma forma que a medicina viu uma tendência para a medicina de precisão - onde o tratamento é adaptado à composição genética do paciente - nos últimos anos, os cientistas de materiais estão cada vez mais voltando sua atenção para os biomateriais de precisão. Como as coisas estão, Contudo, os implantes personalizados ainda estão muito distantes. "Mas no momento, estamos fazendo um grande progresso em direção a esse objetivo - e aprendendo muito no processo, "diz Mark Tibbitt, Professor de Engenharia Macromolecular no Departamento de Engenharia Mecânica e de Processos da ETH Zurich.

p O problema da pasta de dente

p Anteriormente, pesquisadores que trabalham no campo de biomateriais de precisão foram impedidos pelo fato de que eles tiveram que desenvolver novas tintas [A1] para a impressora 3-D para cada aplicação. "Se alguém quisesse replicar parte de um olho, por exemplo, eles não foram capazes de recorrer ao trabalho de pessoas que projetam próteses auriculares, "Tibbitt explica. Mas agora, ele e sua equipe inventaram uma tinta transportadora universal que "simplifica dramaticamente" o desenvolvimento de novos aplicativos, como os pesquisadores escrevem em seu artigo.

p Essencialmente, A impressão 3D exige uma solução para um enigma casualmente conhecido como "o problema da pasta de dente":por um lado, a pasta de dentes não deve ser muito viscosa, pois isso dificultaria a passagem pela abertura estreita do tubo; no outro, não pode ser muito fluido, porque então pingaria imediatamente da escova de dentes. De forma similar, na impressão 3-D, a tinta transportadora precisa ser capaz de se liquefazer para fluir através do bico de impressão, e então se solidifica para que a estrutura impressa não perca imediatamente sua forma.

p Rede transitória

p É aqui que a tinta transportadora universal que a equipe de Tibbitt desenvolveu pode ajudar. É composto por fibras de celulose dissolvidas em água combinadas com nanopartículas poliméricas biodegradáveis. Quando nenhuma pressão externa está sendo exercida, as fibras se ligam às partículas. Isso cria uma rede transitória que pode ser interrompida quando sujeita a altas forças de cisalhamento no bico da impressora - mas que se reforma rapidamente após passar pela abertura estreita.

p Em outros experimentos, Tibbitt e sua equipe de pesquisadores adicionaram diferentes polímeros (como o ácido hialurônico, gelatina, colágeno, ou fibrinogênio) à sua nova tinta transportadora. Esses polímeros secundários não mudaram o comportamento do fluxo de tinta através da cabeça do bico da impressora, mas permitiu aos pesquisadores solidificar a rede transitória para formar a estrutura impressa em um segundo, etapa subsequente.

p Novos sistemas de administração de medicamentos

p A equipe de Tibbitt também testou como as células vivas se comportam na tinta transportadora - e descobriu que o mesmo número de células sobrevive na tinta e no exterior. Com base no fato de que substâncias hidrofóbicas podem ser introduzidas nas nanopartículas - e substâncias hidrofílicas podem ser adicionadas à fase aquosa com as fibras de celulose - os pesquisadores demonstraram que sua tinta também é adequada para o desenvolvimento de novos sistemas de liberação de drogas. Devido à sua adequação para uso em uma ampla gama de aplicações, chamar seu portador de tinta para impressão 3-D de "universal" certamente não é exagero.