Os pesquisadores projetaram o modelo 3D bioimpresso de vasos sanguíneos anatomicamente precisos, abrindo caminho para possíveis avanços e novos medicamentos cardiovasculares.
Doenças vasculares, como aneurismas e coágulos dentro dos vasos sanguíneos são responsáveis por 31% das mortes globais. Apesar disso, o progresso das drogas cardiovasculares diminuíram nos últimos 20 anos. Porque? Principalmente, há uma falta de eficiência na conversão de possíveis tratamentos em métodos aprovados. Particularmente devido à discrepância entre estudos que acontecem fora do corpo versus dentro.
Pesquisas recentes têm como objetivo remodelar as metodologias atuais para minimizar essa lacuna e melhorar a traduzibilidade dessas técnicas, direcionando a bioimpressão 3D para a medicina vascular. Este projeto interdisciplinar e colaborativo foi publicado recentemente na revista Advanced Healthcare Materials.
Impressão 3D de vasos sanguíneos "perfeitos"
A bioimpressão 3D é uma técnica de fabricação avançada capaz de produzir construções únicas em forma de tecido camada por camada com células incorporadas, tornando o arranjo mais provável de espelhar a composição multicelular nativa dos vasos sanguíneos. Uma variedade de biotintas de hidrogel foi introduzida para projetar essas estruturas; no entanto, há uma limitação nas biotintas disponíveis que podem imitar a composição vascular dos tecidos nativos. As biotintas atuais carecem de alta capacidade de impressão e são incapazes de depositar uma alta densidade de células vivas em arquiteturas 3D complexas, tornando o processo menos eficaz.
Para superar essas deficiências, Dr. Akhilesh Gaharwar e professor Abhishek jain Texas A&M desenvolveu uma nova bio-tinta nanoengenharia para imprimir 3D, anatomicamente preciso, vasos sanguíneos multicelulares. Sua abordagem oferece resolução aprimorada em tempo real para macroestrutura e microestrutura em nível de tecido.
E isso não foi possível com as bio-tintas disponíveis.
Uma bio-tinta incrível
"Uma característica notavelmente única desta biotinta de nanoengenharia é que, independentemente da densidade celular, ela demonstra alta capacidade de impressão. Ela tem a capacidade de proteger células encapsuladas de altas forças de cisalhamento no processo de bioimpressão", diz Gaharwar. “Surpreendentemente, as células bioimpressas em 3D mantêm um fenótipo saudável e permanecem viáveis por quase um mês após a fabricação”.
Aproveitando essas propriedades únicas, a bio-tinta de nanoengenharia é impressa em vasos sanguíneos cilíndricos 3D, que são compostos de co-culturas vivas de células endoteliais e células musculares lisas vasculares. Isso dará aos pesquisadores a oportunidade de modelar a função vascular e o impacto da doença.
