Impressão de Órgãos 3D

Apresentada na década de 1980, a tecnologia de impressão 3D transitou do sonho para a realidade. A sua chegada veio revolucionar fortemente a área da saúde.

Atualmente, é utilizada em diversos campos, que vão da Engenharia de Tecidos e Medicina Regenerativa, abordadas no presente artigo, a outras áreas, como Odontologia e Ciências Farmacêuticas. É uma ferramenta que possibilita a impressão tridimensional de modelos anatómicos, tão úteis na prática médica atual, e as suas inovações emergentes compreendem desde a impressão de tecidos até à impressão de órgãos totalmente funcionais.

Num futuro não muito longínquo, encontrar-se-ão disponíveis órgãos 3D para implantação imediata, mitigando a escassez de órgãos para transplante, e permitindo um atendimento mais rápido e eficaz.

Obtenção das Estruturas Impressas

Os modelos tridimensionais, obtidos por esta nova e desafiante tecnologia, resultam de imagens médicas do próprio paciente, tais como Tomografia Computorizada (TC) e Imagem por Ressonância Magnética (IRM), levando à criação de modelos muito mais personalizados.

Para que tal fosse possível, os sistemas de impressão não biológica já existentes foram adaptados, de forma a serem biocompatíveis com as células, não afetando, por isso, a sua viabilidade. Assim sendo, em vez de dispensarem tinta, estas impressoras dispensam soluções celulares ou proteínas e o processo de impressão é feito por camadas, desde a base ao topo.

Um dos componentes fundamentais em Engenharia de Tecidos é uma base, designada andaime, que serve de suporte à proliferação de células, dado permitir a sua fixação, migração e produção de matriz extracelular própria. Este andaime precisa de ser bioativo, biocompatível e biodegradável, além de altamente poroso, de modo a possibilitar a difusão celular e de nutrientes.

Na Engenharia de Tecidos, um dos objetivos é o desenvolvimento de substitutos de tecidos humanos para testagem de medicamentos, ao invés de ser realizada em animais, ampliando também, desta forma, a credibilidade dos resultados obtidos.

Na Medicina Regenerativa, a impressão 3D permite a criação de tecidos transplantáveis, tais como pele, osso e cartilagem.

Desafios

Sendo uma área relativamente recente, apesar de ter sofrido muitos desenvolvimentos nos últimos anos, ainda existem muitos desafios a ultrapassar até que a impressão 3D aplicada à produção de órgãos/tecidos possa ser utilizada em grande escala e a sua produção realizada da forma mais assertiva. Seguem-se alguns dos maiores desafios:

Biomateriais

Há uma necessidade urgente para o desenvolvimento de uma seleção mais ampla para impressão em 3D, uma vez que as matrizes atualmente disponíveis são em número muito limitado.

Os biomateriais escolhidos necessitam de ter características muito concretas, em que se incluem, possuir células que estão prontamente disponíveis, fáceis de expandir em cultura, não imunogénicas e que podem reproduzir todas as funções do tecido ou sistema orgânico.

Biocompatibilidade da Bio-Impressora e Outras Propriedades

Para fornecer as propriedades físicas, químicas e biológicas necessárias para as células impressas, é essencial esta compatibilidade para uma variedade de biomateriais, uma vez que atuam diretamente com as células.

No entanto, a maioria das bio-impressoras atuais é desenvolvida para uso em pesquisa de laboratório e os tecidos impressos são muito menores do que os tamanhos clinicamente relevantes. Além disso, outras melhorias na capacidade e velocidade de impressão, bem como resolução e reprodutibilidade, são necessárias para a produção de tecido em grande escala para uso clínico.

Pós-Processamento

A maioria das técnicas de impressão 3D requer esta etapa de processamento. Este não apenas complica o fluxo de trabalho e aumenta o tempo e o custo de produção, mas também apresenta riscos de segurança e potencial deterioração na qualidade do produto.

Conclusão

A impressão 3D na área médica veio mudar os cuidados de saúde. Este novo ramo, quando mais aperfeiçoado, vai permitir tratar eficazmente mais pessoas onde antes não era viável, obter resultados para os doentes e depender menos no contacto direto com médicos especialistas.

Como qualquer nova tecnologia, a impressão 3D apresenta muitas vantagens e possibilidades no campo médico. No entanto, deve ser acompanhada de legislação atualizada e em vigor, de forma a garantir o seu correto uso.

À medida que avançamos em direção à impressão de tecidos com complexidade crescente, teremos que enfrentar desafios cada vez mais difíceis. Portanto, será necessária uma grande investigação multidisciplinar para os enfrentar e perceber o potencial da impressão 3D para transformar o campo da medicina regenerativa.

Inês Roseta e Marta Soares