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Bioimpressão de pele

Atualizado: Fev 12

A tecnologia de bioimpressão da pele tem um enorme potencial no desenvolvimento de tecido fisiologicamente relevante e permite resultados funcionais melhores e mais consistentes em pacientes queimados.



O uso da tecnologia de bioimpressão para a reconstrução da pele após queimaduras é promissor, e a bioimpressão possibilitará a colocação precisa de todos os diferentes tipos de células da pele e a fabricação precisa e reprodutível de construções para substituir a pele lesada ou ferida. Porém, ainda necessita de avanços na área.

O uso de bioimpressão 3D para cicatrização de feridas facilitará o fechamento mais rápido da ferida, o que é crítico no caso de lesões extensas por queimaduras. Uma intervenção anterior reduzirá o potencial de infecções e contribuirá para uma cicatrização mais rápida, cicatrizes reduzidas e melhores resultados cosméticos. Isso também contribuirá para uma redução no número de cirurgias necessárias e no tempo de permanência no hospital para os pacientes.


A pele é um órgão complexo, com uma estrutura bem definida, consistindo de múltiplas camadas e apêndices e é feito de vários tipos de células (Fig. 1). Portanto, para bioimprimir essa estrutura requer vários tipos de células e biomateriais, além de entender e reproduzir o seu ambiente 3D, molecular e celular. A camada mais superficial da pele, a epiderme, é composta principalmente de queratinócitos com diferentes graus de diferenciação e melanócitos entrelaçados próximos à camada inferior da epiderme. A epiderme é relativamente fina (0,1 a 0,2 mm de profundidade) e fixada à derme subjacente através de uma membrana basal altamente especializada. Devido à epiderme relativamente fina, a tecnologia de bioimpressão assistida por laser ou por gotejamento (inkjet) pode ser usada para explorar a bioimpressão epidérmica. Utilizando esta tecnologia, pode-se reproduzir a morfologia epidérmica imprimindo camadas consecutivas de queratinócitos e melanócitos. A tecnologia de bioimpressão poderia potencialmente ser usada para produzir pigmentação uniforme em pacientes, e já encontramos trabalhos na literatura discutindo sobre essas características. A membrana basal é um tecido fino fibroso composto de duas camadas, a lâmina basal e o tecido conjuntivo reticular, que estão conectados com fibrilas de ancoragem do tipo VII do colágeno e microfibrilas de fibrilina. A estrutura da membrana basal torna-se mais complexa e mais profunda na pele, onde o tecido se torna com vários nanômetros de espessura com muitos componentes da ECM, incluindo colágeno tipo IV, laminina e várias integrinas e proteoglicanos. A bioimpressão de uma camada tão complexa é uma tarefa desafiadora e complexa, e portanto, necessita de muitos estudos, avaços nas tecnologias e integração de áreas.


Até o momento, vários estudos desenvolveram estratégias utilizando a bioimpressão como uma nova abordagem para reconstruir o tecido funcional da pele, mas nenhum conseguiu reproduzir perfeitamente todos os níveis funcionais do maior órgão do nosso sistema.

Algumas das vantagens da fabricação de construções de pele usando bioimpressão comparadas a outras estratégias convencionais de engenharia de tecidos são a automação e padronização para aplicação clínica e precisão na deposição de células. Embora as estratégias convencionais de engenharia tecidual (isto é, cultivar células em um arcabouço e maturação em um biorreator) possam atualmente alcançar resultados semelhantes aos da bioimpressão, ainda existem muitos aspectos que requerem melhorias no processo de produção da pele, incluindo os longos tempos de produção e grandes superfícies necessárias para cobrir todas as feridas de queimaduras


Para facilitar a tradução clínica bem-sucedida e o uso da bioimpressão para a reconstrução de feridas, o produto para feridas desenvolvido deve ser simples e capaz de se integrar perfeitamente ao fluxo de trabalho cirúrgico e ao processo operatório.


Os novos avanços em termos de desenvolvimento de bioimpressoras padronizadas de nível clínico e biotintas biocompatíveis e otimizadas, permitirão o uso mais amplo dessa tecnologia na clínica.

Existem desafios tecnológicos, biológicos, químicos, físicos e regulatórios que precisam ser sanados e discutidos para a tradução clínica da pele bioimpressa para a reconstrução de áreas que sofreram queimaduras. No entanto, o uso da bioimpressão para reconstrução da pele é promissor.


No geral, a bioimpressão 3D é uma tecnologia muito transformadora e seu uso levará a uma mudança de paradigma nos resultados dos pacientes.


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Sobre a pesquisadora:

Janaina Dernowsek: Bióloga Geneticista e Pesquisadora na área de Biofabricação e Bioimpressão de Tecidos. Pesquisadora associada ao Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer, INCT - Regenera e UNIFESP. - Idealizadora da BioEdTech (formação e capacitação em Bioimpressão), e do projeto Bio3Data (software para a Bioimpressão). Sabia mais aqui!