Cientistas desenvolvem tinta capaz de dar mais "vida" a corações impressos em 3D

A tinta criada pela equipa de cientistas é feita à base de hidrogel e contém fibras de gelatina que dão a células musculares a possibilidade de se alinharem e replicarem batimentos cardíacos humanos.

Harvard SEAS

Nos últimos anos, a tecnologia de impressão 3D tem aberto a porta a novas possibilidades, incluindo no campo da bioengenharia, com avanços na impressão de órgãos. Agora, uma equipa de cientistas anuncia que desenvolveu um novo tipo de tinta que permite imprimir em 3D uma câmara funcional do coração.

Os cientistas da Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), nos Estados Unidos, explicam que a tinta, feita à base de hidrogel, contém fibras de gelatina que permitem a células musculares, impressas na forma de um ventrículo, alinhar-se e replicar batimentos cardíacos humanos.

Em comunicado, os cientistas detalham que as atuais técnicas de impressão 3D não têm sido capazes de replicar com sucesso o alinhamento de cardiomiócitos, isto é, das células responsáveis por transmitir sinais necessários para assegurar as contrações do músculo cardíaco.

Músculo do coração impresso em 3D. créditos: Harvard SEAS

Como detalhado no estudo publicado na revista científica Nature Materials, o “segredo” parece estar mesmo na tinta com fibras de gelatina, que é capaz de manter a sua estrutura uma vez impressa em 3D, escusando a necessidade de recorrer a outros materiais para a apoiar.

Para criar a tinta, os investigadores recorreram a uma técnica que permite fabricar materiais à base de microfibras de um modo parecido com a forma como o algodão doce é feito.

Através desta técnica foi criada uma folha de um material com um aspecto semelhante ao do algodão. Esta folha foi dividida em fibras com um comprimento entre 80 a 100 micrómetros e uma largura de 5 a 10 micrómetros através de uma técnica chamada sonificação.

As fibras foram depois colocadas na tinta à base de hidrogel e utilizadas para imprimir estruturas em 3D. Ao controlarem a direção das fibras na tinta, os cientistas conseguiram também controlar o alinhamento das células musculares. Com a aplicação de estímulos elétricos foi possível verificar uma onda de contrações alinhadas com a direção das fibras.

Agora a equipa está a trabalhar com vista ao desenvolvimento de tecidos musculares cardíacos mais realistas, com paredes espessas que permitam bombear fluidos com mais força. De momento, o ventrículo criado pelos investigadores é capaz de bombear entre 5 a 20 vezes mais fluido do que outras câmaras cardíacas desenvolvidas anteriormente.

Recorde-se que vários cientistas têm feito experiências de impressão de órgãos em 3D e, numa das mais recentes, investigadores do Wyss Institute, da Universidade de Harvard, conseguiram imprimir parte funcional de um coração. Neste caso, a equipa utilizou um macrofilamento com capacidade de contração que imita o comportamento dos verdadeiros componentes de um coração.

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