Cientistas nos Estados Unidos desenvolveram uma técnica revolucionária que permite imprimir em materiais 3D diretamente dentro do corpo em orgãos vivos utilizando ultrassons. Testes realizados em ratos e coelhos demonstram que esta tecnologia poderá utilizar-se no futuro para disponibilizar medicamentos contra o cancro diretamente nos órgãos ou reparar tecidos lesionados.
Cientistas imprimem em 3D dentro de órgãos vivos — sem cirurgia
Este novo método, chamado DISP (deep tissue in vivo sound printing), baseia-se na injeção de uma bio-tinta especial composta por cadeias de polímeros e agentes de reticulação. Estes agentes encapsulam-se em lipossomas — pequenas partículas lipídicas com invólucros que se abrem quando aquecidos a 41,7 ºC, ligeiramente acima da temperatura corporal.
Utilizando um feixe de ultrassons focado, os cientistas conseguem aquecer os lipossomas e libertar os agentes de reticulação. Na prática transformam a bio-tinta num hidrogel sólido diretamente dentro do corpo.
Porquê usar ultrassons e não luz?
Técnicas anteriores utilizaram luz infravermelha para imprimir dentro do corpo, mas o seu alcance é muito limitado. Ou seja, só atinge a camada logo abaixo da pele. Os ultrassons permitem chegar a tecidos mais profundos, como músculos e órgãos internos. Isto abre novas possibilidades em medicina regenerativa e terapias direcionadas.
A equipa do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) conseguiu imprimir formas complexas, como estrelas e gotas, e criou aplicações práticas com esta tecnologia.
Aplicações promissoras: de tratamentos contra o cancro a sensores implantáveis
Nos testes com culturas de células de cancro da bexiga, os cientistas usaram uma versão da bio-tinta carregada com doxorrubicina, um fármaco de quimioterapia. Ao solidificar o hidrogel com ultrassons, o medicamento foi libertado de forma controlada ao longo de vários dias — com resultados mais eficazes do que a administração convencional do fármaco.
Além disso, os investigadores criaram versões condutoras da bio-tinta, com nanotubos de carbono e nanofios de prata, que poderão utilizar-se em sensores implantáveis para monitorizar a temperatura ou sinais elétricos do coração e músculos.
Entretanto importa referir que não se detetaram sinais de toxicidade nos testes com animais. Qualquer resíduo da bio-tinta elimina-se naturalmente do organismo em menos de uma semana.
E em humanos?
Embora os resultados sejam encorajadores, a próxima fase será testar esta técnica em animais maiores e, posteriormente, em seres humanos. O objetivo a longo prazo é que, com o auxílio de inteligência artificial, esta impressão 3D se possa realizar de forma autónoma até em órgãos em movimento, como um coração a bater.
