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Um novo processo automatizado imprime uma estrutura de hidrogel baseada em peptídeos contendo células uniformemente distribuídas. Os andaimes mantêm suas formas bem e facilitam com sucesso o crescimento celular que dura semanas.

“Bioprinting” – impressão 3D que incorpora células vivas – tem o potencial de revolucionar a engenharia de tecidos e a medicina regenerativa. Os cientistas fizeram experiências com “biotintas” naturais e sintéticos para imprimir estruturas que mantêm as células no lugar enquanto crescem e formam um tecido com uma forma específica. Mas existem desafios com a sobrevivência celular.

Biotintas naturais, como gelatina e colágeno, precisam ser tratados com produtos químicos ou luz ultravioleta para manter sua forma, o que afeta a viabilidade celular. Os hidrogéis de polímero sintético testados até agora também exigem o uso de produtos químicos agressivos e condições que ameaçam a sobrevivência das células.

A bioengenheira da KAUST, Charlotte Hauser, liderou uma equipe de pesquisadores para desenvolver um processo de bioimpressão que usa peptídeos ultracurtos como base da tinta de suporte. Eles projetaram três peptídeos usando diferentes combinações dos aminoácidos isoleucina, lisina, fenilalanina e ciclohexilalanina.

Para a impressão real, a equipe usou um novo bico de entrada tripla. A biotinta peptídeo entra em uma entrada, uma solução tampão entra em outra e as células são adicionadas por meio de uma terceira. Isso permite que a tinta do peptídeo se misture gradualmente com a solução tampão e, em seguida, combine com as células na saída do bico. Assim que a tinta é ejetada, ela se solidifica instantaneamente, capturando as células dentro de sua estrutura.

É um desafio encontrar um biomaterial compatível com células que ofereça suporte à sobrevivência celular de longo prazo e também possa ser impresso. Nossas biotintas feitas de hidrogéis de peptídeo ultracurtos de automontagem abordam esse desafio de forma eficiente. “

Hepi Hari Susapto, Ph.D. Aluna

A equipe conseguiu imprimir cilindros de até quatro centímetros de altura, como na imagem acima, e um nariz de humano, que mantinham bem suas formas.

Fibroblastos humanos, células-tronco mesenquimais da medula óssea humana e neurônios cerebrais de camundongos sobreviveram e proliferaram bem dentro da matriz de hidrogel. Os cientistas induziram ainda as células-tronco mesenquimais da medula óssea a se diferenciarem dentro de uma estrutura impressa em tecido semelhante a cartilagem elástica em um período de quatro semanas.

A equipe agora está trabalhando na mudança da química da superfície de suas biotintas para que se pareçam mais com o ambiente celular do corpo humano.

“Nosso próximo passo é bioimprimir modelos 3D de doenças e órgãos em miniatura para rastreamento e diagnóstico de drogas de alto rendimento”, diz Hauser. “Isso poderia ajudar a reduzir o tempo e o custo da busca por medicamentos mais eficazes e personalizados”.

Texto retirado de News Medical.
Créditos da imagem: all3dp

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