Notícia

Cientistas realizam impressão 3D de rede com grandes e pequenos vasos sanguíneos

Divulgação, Technion

Fonte

Technion | Instituto de Technologia de Israel

Data

sábado, 2 outubro 2021 13:15

Áreas

Engenharia Biomédica. Impressão 3D.

Pesquisadores liderados pela Dra. Shulamit Levenberg, professora do Instituto de Tecnologia de Israel (Technion) e especialista em engenharia de tecidos, conseguiram criar uma rede hierárquica de vasos sanguíneos, necessária para fornecer sangue a um tecido implantado. No estudo, publicado recentemente na revista científica Advanced Materials, o Dr. Ariel Alejandro Szklanny usou a impressão 3D para criar grandes e pequenos vasos sanguíneos para formar pela primeira vez um sistema que continha uma combinação funcional de ambos. A descoberta ocorreu no Laboratório de Células Tronco e Engenharia de Tecidos da professora Shulamit Levenberg na Faculdade de Engenharia Biomédica do Technion.

No corpo humano, o coração bombeia sangue para a aorta, que então se ramifica em vasos sanguíneos cada vez menores, transportando oxigênio e nutrientes para todos os tecidos e órgãos. Os tecidos transplantados precisam de suporte semelhante para os vasos sanguíneos e, consequentemente, os tecidos projetados para transplante. Até agora, experimentos com tecidos de engenharia contendo redes hierárquicas de vasos envolveram uma etapa intermediária de transplante primeiro em um membro saudável, permitindo que o tecido seja permeado pelos vasos sanguíneos do hospedeiro e, em seguida, transplantando a estrutura para a área afetada. Com a nova conquista científica, a etapa intermediária pode se tornar desnecessária.

Um passo importante para a medicina personalizada

Para criar em laboratório um tecido com todos os vasos necessários para o suprimento de sangue, o Dr. Szklanny combinou e expandiu duas técnicas distintas. Primeiro, ele criou uma estrutura (scaffold) polimérica fenestrada que imita o grande vaso sanguíneo, usando tecnologias de impressão 3D. A fenestração serviu para criar não apenas um tubo oco, mas um tubo com aberturas laterais que permitissem a conexão de vasos menores com o vaso maior maior projetado. Usando uma biotinta de colágeno, o tecido foi então impresso e montado em torno dessa estrutura, e uma rede de minúsculos vasos sanguíneos se formou dentro. Finalmente, o arcabouço do grande vaso foi coberto com células endoteliais, que são o tipo de células que constituem a camada interna de todos os vasos sanguíneos do corpo. Após uma semana de incubação, o endotélio artificial criou uma conexão funcional com os vasos menores bioimpressos em 3D, imitando a estrutura hierárquica da árvore de vasos sanguíneos humanos.

A estrutura resultante foi então implantada em um camundongo, fixada em sua artéria femoral. O sangue que flui no animal se espalha pela rede de vasos, alcançando as extremidades da estrutura e fornecendo sangue ao tecido sem vazar dos vasos sanguíneos.

Um ponto interessante é que, enquanto estudos anteriores usaram colágeno de animais para formar as estruturas, neste caso do estudo do Technion, plantas de tabaco foram usadas pela empresa israelense CollPlant para produzir colágeno humano, que foi aplicado com sucesso na bioimpressão3D de tecido vascularizado.

Este estudo constitui um passo importante para a medicina personalizada. Vasos sanguíneos grandes com o formato exato necessário podem ser impressos e implantados junto com o tecido. Este tecido pode ser formado usando as próprias células do paciente, eliminando o risco de rejeição.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Technion (em inglês).

Fonte: Instituto de Tecnologia de Israel. Imagem: Divulgação, Technion.

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