Bioimpressão volumétrica de construções complexas em segundos
As tecnologias de biofabricação, incluindo os métodos de deposição usando estereolitografia, impressão por extrusão, por gotejamento e por microfluídica, estão revolucionando a criação de tecidos de engenharia complexos.
O paradigma atual da bioprinting baseia-se na deposição e montagem aditiva camada por camada de blocos de construção, normalmente filamentos ou gotas de hidrogel carregados de células, células únicas ou agregados celulares. A escalabilidade dessas tecnologias de fabricação aditiva é limitada por sua velocidade de impressão, pois os longos processos de biofabricação prejudicam a funcionalidade da célula. Ultrapassando tais limitações, é descrita a bioimpressão volumétrica de construções de tamanho anatômico, clinicamente relevantes, em um período de tempo que varia de segundos a dezenas de segundos. Uma abordagem de impressão inspirada em tomografia óptica, baseada na projeção de luz visível, é desenvolvida para gerar bioconstruções de tecidos carregados de células com alta viabilidade (> 85%) a partir de hidrogéis fotorresponsivos à base de gelatina.
Arquiteturas de forma livre, difíceis de reproduzir com o método convencional de bioimpressão, são obtidas, incluindo modelos ósseos trabeculares anatomicamente corretos com brotos angiogênicos incorporados e enxertos meniscais (figura abaixo retirado do artigo - Volumetric Bioprinting of Complex Living‐Tissue Constructs within Seconds. Este último sofre maturação in vitro, pois as células condroprogenitoras bioimpressas sintetizam a matriz de fibrocartilagem.
A figura abaixo retirada do artigo original mostra uma visão geral do processo volumétrico de bioimpressão, mostrando A) o reservatório de gelRESIN carregado de células, conectado a uma plataforma rotativa, B) um esquema de projeções tomográficas usadas para imprimir o modelo da aurícula humana e C) uma renderização da estrutura de hidrogel impressa resultante. A inserção em (C) mostra uma estereomicrografia do hidrogel impresso real, corada com azul alciano para facilitar a visualização (tempo de impressão = 22,7 s; barra de escala = 2 mm).
A bioimpressão volumétrica permite a criação de construções geometricamente complexas em escala de centímetros a uma velocidade de impressão sem precedentes, abrindo novos caminhos para aumentar a produção de construções baseadas em hidrogel e para sua aplicação em engenharia de tecidos e medicina regenerativa.
Artigo de referência: Volumetric Bioprinting of Complex Living‐Tissue Constructs within Seconds. Paulina Nuñez Bernal, Paul Delrot, Damien Loterie, Yang Li, Jos Malda, Christophe Moser, Riccardo Levato. https://doi.org/10.1002/adma.201904209
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