Materiais Avançados

Tecidos sintéticos impressos imitam tecidos vivos

Tecidos sintéticos impressos imitam tecidos vivos
As gotas são impressas uma a uma, projetadas de forma a se comunicar para desempenhar diversas tarefas de forma similar às células vivas.[Imagem: Gabriel Villar et al./Science]

Redes de gotas

Um tecido sintético, com várias características dos tecidos vivos, foi criado usando uma impressora 3D.

Segundo a equipe da Universidade de Oxford, no Reino Unido, o experimento ajudará a criar materiais úteis nos mais diversos campos, sobretudo da biomedicina.

"Nós não estamos tentando fabricar materiais que se assemelhem fielmente aos tecidos vivos, mas sim estruturas que realizem funções de tecidos," disse o professor Hagan Bayley, orientador da pesquisa.

Essas "redes de gotas impressas" podem, por exemplo, ser os blocos básicos para construção de um novo tipo de tecnologia para carregar medicamentos para locais específicos do corpo humano.

Outra possibilidade mais futurística é substituir ou fazer uma interface com tecidos danificados.

Gotas semivivas

O novo material "semi-biossintético" consiste de milhares de gotículas de água encapsuladas dentro de películas lipídicas - uma fina camada de gordura.

Quando as gotículas são interligadas, elas podem realizar algumas das funções das células vivas comunicando-se umas com as outras por meio de poros em suas membranas.

"Nós demonstramos que é possível criar redes com dezenas de milhares de gotículas interligadas. As gotas podem ser impressas com poros de proteína para formar vias através da rede que imitam os nervos, sendo capazes de transmitir sinais elétricos de um lado da rede para o outro," disse Gabriel Villar, principal idealizador da técnica.

Como as redes de gotas são totalmente sintéticas, não possuindo genoma e não sendo capazes de se replicar, elas evitam alguns dos problemas associados com outras abordagens para a criação de tecidos artificiais - tais como as que utilizam células-tronco.

Cada gota é um compartimento aquoso com cerca de 50 micrômetros de diâmetro.

Tecidos sintéticos impressos imitam tecidos vivos
O tecido sintético pode ser fabricado de forma a se dobrar (esquerda) ou seguindo padrões definidos (direita, sobre pastilhas de vidro). [Imagem: Gabriel Villar et al./Science]

Bioimpressora

Embora sejam cerca de cinco vezes maiores do que uma célula viva, os pesquisadores acreditam que não há razão para que elas não possam ser menores - para isso, bastará aprimorar a impressora 3D, que foi construída especialmente para este projeto.

As redes de gotas permaneceram estáveis durante semanas - o grupo imprimiu redes com até 35.000 de suas gotículas "semivivas".

"Para os nossos experimentos foram utilizados dois tipos diferentes de gotas, mas não há nenhuma razão pela qual você não possa usar 50 ou mais tipos diferentes," disse o professor Bayley.

Osmolaridade

Outra funcionalidade importante é que as gotas podem ser projetadas para dobrar-se em diferentes formatos após a impressão.

Assim, por exemplo, uma forma plana que se assemelha às pétalas de uma flor é "programada" para dobrar-se em uma esfera oca, algo que não pode ser obtido por impressão direta.

A dobragem, que se assemelha ao movimento de um músculo, é alimentada pelas diferenças de osmolaridade, que geram a transferência de água entre as gotas.

Bibliografia:

A Tissue-Like Printed Material
Gabriel Villar, Alexander D. Graham, Hagan Bayley
Science
Vol.: 340, pp. 48-52
DOI: 10.1126/science.1229495




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