Materiais Avançados

Orelha artificial impressa em 3D com células vivas

Impressora 3D usa células vivas para criar orelha artificial
Um colágeno serve como suporte sobre o qual a cartilagem pode crescer depois que o molde é removido, dando consistência à orelha artificial. [Imagem: Reiffel et al./Plos One]

Bioimpressão

Em um feito marcante da área da bioengenharia, pesquisadores usaram impressoras 3D e moldes injetáveis para criar uma orelha artificial similar à orelha natural.

Segundo Alyssa Reiffel e seus colegas da Universidade de Cornell, nos Estados Unidos, "a orelha artificial se parece e se comporta com uma orelha natural".

O órgão artificial foi fabricado usando géis feitos de células vivas, dispostos no formato adequado usando uma impressora 3D.

Ao longo de um período de três meses, as orelhas artificiais cresceram cartilagem para substituir o colágeno usado para moldá-las.

Como serão usadas células dos próprios pacientes, praticamente elimina-se o risco de rejeição do órgão artificial.

Implante de orelha

Segundo o Dr. Jason Spector, coautor do trabalho, a nova orelha é a solução que os cirurgiões que trabalham com reconstrução há muito esperavam para ajudar crianças com nascem com deformidade nas orelhas.

A incidência da microtia ("orelha pequena", em latim) é de 1 a 4 para cada 10.000 nascimentos por ano.

Hoje, as orelhas para implante são fabricadas com materiais com uma consistência semelhante ao isopor, ou, em alguns casos, os cirurgiões precisam construir as orelhas de tecidos recolhidos do próprio paciente. A operação é complicada e muito dolorosa sobretudo para as crianças, e os ouvidos raramente parecem completamente naturais e nem tampouco funcionam como tal.

"Uma orelha de reposição biofabricada como esta também poderá ajudar pessoas que perderam parte ou todo o seu ouvido externo em acidentes ou devido a um câncer," acrescentou Spector.

Fabricando uma orelha artificial

Para fabricar as orelhas artificiais, os pesquisadores começaram com uma imagem 3D digitalizada de uma orelha humana, e converteram a imagem em um ouvido "sólido", usando uma impressora 3D para criar um molde.

O gel de alta densidade, feito com células vivas, assume uma consistência semelhante à gelatina.

Um colágeno serve como suporte sobre o qual a cartilagem pode crescer depois que o molde é removido.

O processo é bastante rápido.

"É preciso metade de um dia para desenhar o molde, um ou dois dias para imprimi-lo, 30 minutos para injetar o gel, e nós podemos remover a orelha 15 minutos mais tarde. Nós cortamos a orelha e a deixamos em meio de cultura com nutrição por vários dias, antes que o ouvido possa ser implantado," explicou Lawrence Bonassar, outro membro da equipe.

Na verdade, ainda não foram feitos implantes com a orelha biofabricada - os pesquisadores esperam fazer todos os testes, a fim de obter autorização para fazer o primeiro implante da orelha artificial em humanos, nos próximos três anos.

Bibliografia:

High-Fidelity Tissue Engineering of Patient-Specific Auricles for Reconstruction of Pediatric Microtia and Other Auricular Deformities
Alyssa J. Reiffel, Concepcion Kafka, Karina A. Hernandez, Samantha Popa, Justin L. Perez, Sherry Zhou, Satadru Pramanik, Bryan N. Brown, Won Seuk Ryu, Lawrence J. Bonassar, Jason A. Spector
PLoS ONE
Vol.: Published online
DOI: 10.1371/journal.pone.0056506




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