Nos Estados Unidos, as doenças cardíacas são a principal causa de morte da população. Eles são responsáveis, você pensa, de pelo menos 47% das mortes também na Europa. De acordo com dar EUA, a cada 36 segundos uma pessoa morre de doenças cardiovasculares. Por que ainda não conseguimos mitigar esse fato preocupante?
Há muitas razões, mas uma acima de todas é interessante para os propósitos deste artigo: tecido cardíaco não se regenera. Outros órgãos e tecidos do nosso corpo podem se regenerar após uma lesão, mas nosso coração não. É por isso que a bioengenharia de tecidos, que também inclui a fabricação de um coração humano bio-hibridizado e transplantável, é tão importante para o futuro da medicina cardíaca.
Um coração "natural artificial"
Nos últimos dias, os bioengenheiros da Escola John A. Paulson de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard (SEAS) desenvolveram o primeiro modelo biohíbrido de um ventrículo humano com células cardíacas pulsantes helicoidalmente alinhadas e demonstraram que o alinhamento das células musculares, de fato, aumenta dramaticamente a quantidade de sangue que o ventrículo pode bombear a cada contração.
Como eles fizeram o modelo biohíbrido do coração humano?
Este progresso foi possível graças a um novo método de manufatura aditiva têxtil, o Fiação a Jato Rotativo Focado (FRJS). O método permitiu a fabricação de alta produtividade de fibras alinhadas helicoidalmente com diâmetros que variam de alguns micrômetros a centenas de nanômetros.
Desenvolvido no SEAS pelo Grupo de Biofísica de Doenças do Professor Kit Parker, As fibras FRJS direcionam o alinhamento celular. E permitem a formação de estruturas organizadas com precisão, que simulam a disposição natural de um coração humano.
O processo de criação
A primeira fase do FRJS funciona um pouco como uma máquina de algodão doce. Uma solução de polímero líquido é carregada em um tanque e empurrada para fora através de uma pequena abertura pela força centrífuga enquanto o dispositivo gira.
Quando a solução sai do tanque, o solvente evapora e os polímeros solidificam em fibras. Então, um fluxo de ar focado controla a orientação das fibras à medida que são depositadas em um coletor.
A equipe descobriu que, ao inclinar e girar o coletor, as fibras no fluxo se alinham e torcem em torno do próprio coletor enquanto ele gira, imitando a estrutura helicoidal dos músculos cardíacos.
Coração biohíbrido: perspectivas
A equipe também mostrou que o processo pode ser dimensionado para o tamanho de um coração humano real e ainda maior, para o tamanho do coração de uma baleia (eles não preencheram os modelos maiores com células, porque seriam necessários bilhões de células cardiomiócitos) .
Este estudo é tão interessante pelas perspectivas médicas (e, portanto, pela possibilidade de recriar um funcionamento biohíbrido do coração em laboratório), quanto pelas possíveis implicações da tecnologia FRJS em outras áreas. De fato, além da biofabricação de têxteis, a equipe também explora outras aplicações para o sistema FRJS, como embalagens de alimentos.
Em conclusão, recomendamos assistir a um vídeo curto sobre o que foi lido até agora, publicado pela Harvard School of Engineering and Applied Sciences. Por fim, também indicamos ao artigo postado em seu site.
