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Nova técnica de bioimpressão pode reconstruir ossos e tecidos do crânio, juntos

Por| Editado por Luciana Zaramela | 30 de Abril de 2021 às 15h30

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Digitalstormcinema/Envato Elements
Digitalstormcinema/Envato Elements

Usar técnicas de bioimpressão para reparar lesões traumáticas ainda é um grande desafio, já que as tecnologias que permitiram esses feitos ainda estão em desenvolvimento. Nos Estados Unidos, uma equipe de pesquisadores realizou, com sucesso, uma série de reconstruções de ossos e tecidos no crânio de roedores. A vantagem é que os processos foram simultâneos, o que deve alavancar estudos em humanos nas áreas de ortopedia e dermatologia.

"Lidar com fraturas compostas, fixando tecidos duros e moles ao mesmo tempo, é difícil. E para a área craniofacial, os resultados têm que ser esteticamente agradáveis", explica Ibrahim T. Ozbolat, um dos autores do estudo e professor de engenharia da Universidade Estadual da Pensilvânia, nos EUA, sobre os desafios em estabelecer as primeiras conquistas da nova técnica.

De forma geral, fechar um furo no crânio, o que envolve a perfuração tanto de ossos quanto de tecidos moles — entram nesta categoria, os vasos sanguíneos, os músculos, os tendões e os nervos, por exemplo —, demanda uma série de procedimentos complexos. Por exemplo, é preciso remover um osso de outra parte do corpo do paciente ou de um cadáver. Em seguida, esse osso precisa ser coberto por tecido mole com fluxo sanguíneo, do contrário, o osso morrerá. Por fim, o cirurgião ainda precisa reparar o tecido mole e a pele do paciente.

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"Não existe um método cirúrgico para reparar tecidos moles e duros de uma só vez", afirma o pesquisador. "É por isso que buscamos demonstrar uma tecnologia na qual podemos reconstruir toda fratura — do osso à epiderme — de uma só vez", explica um dos autores do estudo publicado na revista científica Advanced Functional Materials.

Desafios para reconstruir simultaneamente ossos e tecidos do crânio

Investigando outras alternativas, a equipe de Ozbolat mesclou, nos camundongos, duas técnicas para imprimir ossos e tecidos moles: bioimpressão por extrusão; e bioimpressão na forma de gotículas. No entanto, antes foi preciso traçar, de forma individual, como preencher cada uma das camadas do furo de cerca de 5 milímetros feito nos animais para o estudo e, em um segundo momento, avaliaram formas de unir todas as etapas em um único procedimento.

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Pensando na questão da substituição óssea, era preciso pensar em um material que pudesse ser impresso e que não fosse tóxico. As mesmas questões foram repetidas para cada parte a ser substituída. "Essa abordagem foi um processo extremamente desafiador e, na verdade, passamos muito tempo buscando o material certo para osso, pele e as técnicas de bioimpressão certas", comenta Ozbolat.

Um das questões, de acordo com o pesquisador, era que "precisávamos da barreira para garantir que as células das camadas da pele não migrassem para a área óssea e começassem a crescer lá". Somente após estabelecer e testar essa barreira, os pesquisadores puderam imprimir as camadas da derme e da epiderme. Tudo desenvolvido, "demorou menos de 5 minutos para a bioimpressora estabelecer a camada óssea e o tecido mole", detalha, sobre o procedimento.

Nos 50 fechamentos que realizaram, a equipe obteve 100% de sucesso na recuperação dos tecidos moles em quatro semanas. Já a taxa de recuperação dos ossos do crânio foi de 80% em seis semanas. Agora, os pesquisadores também querem aperfeiçoar a técnica para aplicações humanas e, para isso, contam com o suporte técnico de neurocirurgiões, cirurgiões craniomaxilofaciais e cirurgiões plásticos. Antes, os testes ainda devem ser realizados em animais maiores.

Para acessar o estudo sobre a nova técnica de bioimpressão para fraturas no crânio, publicado na revista científica Advanced Functional Materials, clique aqui.

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Fonte: Science Daily