Pele artificial impressa em 3D pode reconstruir tecidos lesionados

A pele é o maior órgão do corpo humano, tendo em torno de 1,9 metros quadrados em homens e 1,7 metros quadrados em mulheres. Uma extensão grande se a imaginássemos estendida no chão, ocupando uma área uniforme. Mais do que isso, a pele é a barreira entre o mundo externo e o nosso organismo. Ela serve mais do que como escudo, mas como uma tradutora não verbal, e sim táctil, do que nos cerca.

Por conta da sua importância, ela sempre é bastante estudada. Agora, algo que parece digno de um filme de ficção científica se tornou realidade. Uma tecnologia de impressão 3D conseguiu reconstruir tecidos que foram danificados imprimindo pele diretamente no lugar da lesão.

Esse estudo foi feito pela Universidade Estadual da Pensilvânia (Penn State), e os cientistas testaram o equipamento em ratos de laboratório. O objetivo desse equipamento é ser usado para fazer cirurgias de reconstituição do rosto ou cabeça de forma natural.

Como a pele é impressa?

Olhar digital

Para conseguir imprimir a pele em 3D os cientistas usaram a técnica chamada bioimpressão. Nela, a primeira coisa a ser feita é extrair tecido adiposo dos pacientes que passaram por cirurgias.

Depois disso, eles retiram uma rede de moléculas e proteínas do tecido, que é conhecida como matriz extracelular. É ela que dá a estabilidade e estrutura para o tecido. Além disso, ela é um dos componentes de uma biotina que é usada na impressão da pele. Na impressão também tem células-tronco e uma solução de coagulação.

Cada um desses componentes fica em compartimentos separados de uma bioimpressora. Por conta disso a pele pode ser diretamente impressa no lugar da lesão.

Estudo

Até encontrar a mistura perfeita dos componentes de biotina, os cientistas fizeram vários experimentos. Depois de fazer os testes em ratos, eles descobriram que imprimir a matriz junto com as células-tronco era essencial para que a hipoderme, que é a camada mais profunda da pele, se formasse de forma eficaz.

Depois da bioimpressão das camadas da hipoderme e da derme, o resultado foi que a epiderme se formou de forma natural para completar a cicatrização da ferida. Os cientistas também notaram o começo do desenvolvimento do folículo capilar na hipoderme. Isso sugere que o crescimento do cabelo pode ser impulsionado pelas células-tronco.

O esperado pelos cientistas é que essa tecnologia consiga ajudar na reconstrução de tecidos de maneira mais natural e dê um bem-estar maior para os pacientes que sofreram alguma lesão que resultou em alguma deformidade.

O próximo passo é combinar a criação com a impressão 3D de ossos, que os cientistas também desenvolveram, e aprimorar os tons de pele que são impressos.

“Acreditamos que esta [tecnologia] poderia ser aplicada em dermatologia, transplantes capilares e cirurgias plásticas e reconstrutivas – poderia resultar em um resultado muito mais estético. Com a capacidade de bioimpressão totalmente automatizada e materiais compatíveis de nível clínico, isso pode ter um impacto significativo”, disse Ibrahim Ozbolat, autor do estudo.

Inovações

Gizmodo

Assim como essa pele impressa em 3D, outras inovações envolvendo esse órgão foram feitas. Como por exemplo, uma pele artificial que é capaz de reagir à dor da mesma forma como a pele humana real faz.

O objetivo é melhorar as próteses e até dar algumas alternativas melhores aos enxertos de pele. E também “aumentar ou compensar a pele humana pelo desenvolvimento de humanoides realistas”, como escreveu a equipe da RMIT University em Melbourne, Austrália, no seu artigo.

O dispositivo de sensor de dor imita as vias nervosas que conectam os receptores da pele ao cérebro. Eles fazem isso para imitar a resposta de feedback extremamente rápida que o corpo humano tem.

“A pele é o maior órgão sensorial do nosso corpo, com características complexas projetadas para enviar sinais de alerta rápido quando alguma coisa dói”, disse Madhu Bhaskaran, chefe de pesquisa e coautor do artigo.

“Estamos sentindo coisas o tempo todo através da pele. Mas nossa resposta à dor só entra em ação em um determinado ponto. Como quando tocamos algo muito quente ou muito afiado. Nenhuma tecnologia eletrônica foi capaz de imitar de forma realista aquela sensação humana de dor. Até agora”, continuou.

O protótipo é uma pele artificial fina que é capaz de sentir mudanças na pressão e também calor ou frio. E quando um certo limite é alcançado, a pele reage da mesma forma que a pele natural faria.

“É um passo crítico no desenvolvimento futuro dos sofisticados sistemas de feedback de que precisamos para fornecer próteses verdadeiramente inteligentes. E robótica inteligente”, afirmou Bhaskaran.

Um outro protótipo é feito de um material ainda mais fino e elástico. Ele consegue responder às mudanças de temperatura e pressão. E um terceiro é uma camada bastante fina, aproximadamente mil vezes mais fina do que um fio de cabelo. Basicamente, consegue reagir a mudanças no calor.

“Embora algumas tecnologias existentes tenham usado sinais elétricos para imitar diferentes níveis de dor, esses novos dispositivos podem reagir à pressão mecânica real, temperatura e dor. E fornecer a resposta eletrônica certa”, disse Ataur Rahman, pesquisador da RMIT e autor principal.

“Isso significa que nossa pele artificial sabe a diferença entre tocar suavemente um alfinete com o dedo ou acidentalmente se apunhalando com ele. Uma distinção crítica que nunca foi alcançada eletronicamente antes”, concluiu.

Fonte: Olhar digital

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