Cientistas imprimem cartilagem em 3D para reparar traqueias danificadas

Cientistas imprimem cartilagem em 3D para reparar traqueias danificadas.

Investigadores do Instituto Feinstein de Pesquisa Médica fizeram uma descoberta médica ao usar impressão 3D de partes do corpo em uma Impressora 3D Experimental MakerBot Replicator 2X para criar cartilagem projetada para reparo ou substituição traqueal.

O Sr. Goldstein, um candidato a PhD na Escola de Medicina Hofstra North Shore-LIJ, tem trabalhado com uma equipe de cirurgiões no Sistema de Saúde North Shore-LIJ no último ano para determinar se a impressão 3D e a engenharia de tecidos poderiam ser usadas para reparo e substituição traqueal. Danos na traqueia podem ser causados por tumores, intubação endotraqueal, trauma contundente e outras lesões. O estreitamento e a fraqueza da traqueia podem ocorrer e muitas vezes são difíceis de reparar.

Os pesquisadores combinaram dois campos emergentes: impressão 3D e engenharia de tecidos. A engenharia de tecidos é semelhante a outros tipos de engenharia, exceto que, em vez de usar aço ou código de computador para fazer coisas, células vivas da pele, músculo ou cartilagem são a matéria-prima. Eles também sabem como fazer cartilagem a partir de uma mistura de células chamadas condrócitos, nutrientes para alimentá-las e colágeno, que mantém tudo unido. Moldar essa cartilagem em um nariz ou uma traqueia é outra questão. É aí que a impressão 3D entra. Uma impressora 3D pode construir uma estrutura, que pode ser coberta com uma mistura de condrócitos e colágeno, que então cresce em cartilagem.

Todd Goldstein disse que “Fazer uma traqueia é um território inexplorado,”

Goldstein acrescentou ainda no relatório dizendo que “Ela precisa ser rígida o suficiente para suportar tosses, espirros e outras mudanças de pressão, mas flexível o suficiente para permitir que o pescoço se mova livremente,”

Goldstein em outro relatório também disse “Com a impressão 3D, conseguimos construir uma estrutura impressa em 3D que os cirurgiões poderiam examinar imediatamente e então poderíamos trabalhar juntos em tempo real para modificar os designs,” acrescentou Goldstein.

Os pesquisadores usaram a Impressora 3D Experimental MakerBot Replicator 2X, acessível e econômica, que custa USD 2.499 e tem um tamanho que se encaixa em uma mesa.

Os resultados do estudo, apresentados na Reunião Anual da Sociedade de Cirurgiões Torácicos em San Diego, ilustram como os segmentos de traqueia ou traqueia impressos em 3D se mantiveram por quatro semanas em um incubador.

“As células sobreviveram ao processo de impressão 3D, foram capazes de continuar se dividindo e produziram a matriz extracelular esperada dos condrócitos traqueais,” disse Goldstein.

Em outras palavras, elas estavam crescendo exatamente como a cartilagem da traqueia.