Como imprimir tecido humano em 3D - Taneka Jones

Veja a lição completa: https://ed.ted.com/lessons/how-to-3d-print-human-tissue-taneka-jones

Há atualmente centenas de milhares de pessoas em listas de transplantes, esperando por órgãos essenciais como rins, coração e fígado que podem salvar a vida delas. Infelizmente, não há doadores de órgãos suficientes disponíveis para atender à demanda. E se, em vez de esperar, pudéssemos criar novos órgãos personalizados a partir do zero? Taneka Jones explora a bioimpressão, um novo ramo da medicina regenerativa.

Lição de Taneka Jones, direção de Hype CG.

Existe atualmente centenas de milhares
de pessoas em listas para transplantes,

à espera de órgãos essenciais,
como rins, coração e fígado,

que podem salvar a vida delas.

Infelizmente,

não há doadores de órgãos suficientes
para atender às demandas.

E se, em vez de esperar,

pudéssemos criar órgãos novos
e personalizados, a partir do zero?

Este é o objetivo da bioimpressão,

um ramo da medicina regenerativa,
atualmente em desenvolvimento.

Ainda não conseguimos imprimir
órgãos complexos,

mas tecidos mais simples
incluindo vasos sanguíneos

e tubos responsáveis
por nutrientes e troca de resíduos

já estão ao nosso alcance.

A bioimpressão é uma prima
biológica da impressão 3D,

uma técnica que deposita camadas
de material uma por cima da outra

para construir um objeto tridimensional,
uma camada de cada vez.

Em vez de usar metal,
plástico ou cerâmica,

uma impressora 3D para órgãos
e tecidos usa biotinta:

um material para impressão
que contém células vivas.

Muitas biotintas são constituídas,
principalmente,

por células ricas em água,
chamadas hidrogéis.

Misturadas nelas,
existem milhões de células vivas

assim como diversos produtos químicos

que incentivam o crescimento
e a comunicação das células.

Algumas biotintas contêm
um único tipo de células,

e outras combinam células diferentes
para produzir estruturas mais complexas.

Digamos que queremos imprimir um menisco,

que é uma parte da cartilagem no joelho

que impede o atrito
entre a tíbia e o fêmur.

Ele é formado por células
chamadas condrócitos,

e são necessárias muitas células
saudáveis para a biotinta.

Essas células podem
ser fornecidas por doadores,

cujas células são reproduzidas
em laboratório.

Ou podem ser provenientes
do tecido do próprio paciente

para criar um menisco personalizado
menos propenso a ser rejeitado pelo corpo.

Há muitas técnicas de impressão,

e a mais popular é a bioimpressão
baseada na extrusão.

Nesta, a biotinta é carregada
em uma câmara de impressão

e injetada através de um bico redondo,
ligado a uma cabeça de impressão.

Sai de uma ponteira que raramente
tem um diâmetro maior do que 400 mícrones

e pode produzir um filamento contínuo

que não atinge a espessura
de uma unha humana.

Uma imagem ou um ficheiro computadorizado
guia a colocação dos filamentos,

numa superfície plana
ou num banho líquido

que ajudará a manter a estrutura
no lugar, até estabilizar-se.

Estas impressoras são rápidas,
produzem o menisco em cerca de meia hora,

um filamento de cada vez.

Após a impressão, algumas biotintas
endurecem imediatamente,

outras precisam de luz ultravioleta
ou um processo físico ou químico adicional

para estabilizar a estrutura.

Se o processo de impressão
for bem-sucedido,

as células no tecido sintético

começam a comportar-se
como as células do tecido real:

transmitindo sinais umas às outras,
trocando nutrientes e multiplicando-se.

Já conseguimos imprimir estruturas
relativamente simples, como meniscos.

Bexigas bioimpressas
já foram implantadas com sucesso,

e tecido impresso já provocou
regeneração de nervos faciais em ratos.

Os pesquisadores criaram
tecido pulmonar, pele e cartilagem,

assim como versões
miniaturas e semifuncionais

de rins, fígados e corações.

Porém, reproduzir o complexo
ambiente bioquímico

de um órgão importante
é um desafio muito grande.

A bioimpressão baseada
em extrusão pode destruir

uma porcentagem significativa
de células na tinta,

se o bico da impressora
for muito pequeno

ou se a pressão da impressão
for alta demais.

Um dos maiores problemas

é como fornecer oxigênio e nutrientes

para todas as células num órgão
em tamanho natural.

Isso explica por que
os maiores êxitos, até agora,

têm sido com estruturas planas ou ocas

e é por isso que os investigadores
procuram desenvolver maneiras

de incorporar vasos sanguíneos
no tecido biompresso.

Há um grande potencial
no uso de bioimpressão

para salvar vidas e expandir
nossa compreensão

de como os órgãos funcionam.

A tecnologia possibilita uma espantosa
série de possibilidades,

como tecidos impressos
com eletrônica incorporada.

Será que poderemos, um dia, criar órgãos
que superem a atual capacidade humana

ou que possam garantir características
como pele à prova de queimaduras?

Até que ponto poderemos
prolongar a vida humana,

imprimindo e substituindo
os nossos órgãos?

Exatamente quem e o que

terá acesso a esta tecnologia
e a estes resultados incríveis?