Band-aid no coração? Novo material impresso em 3D pode mudar cirurgias

Um novo tipo de material impresso em 3D, que funciona como se fosse o tradicional Band-aid, tem o potencial de tratar doenças do coração, ou até de outras partes do corpo, ao se integrar suavemente aos tecidos.

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Tradicionalmente, os hidrogéis de impressão 3D são a prioridade para criação de tecidos e órgãos artificiais, mas costumam ser frágeis em condições de stress e não possuem a flexibilidade necessária para se ajustar aos tecidos.

Desse modo, pesquisadores desenvolveram um novo método para impressão de materiais em 3D que consegue imitar a resistência e flexibilidade dos tecidos humanos.

Inspiração para novo material impresso em 3D: minhocas

Em um estudo publicado na quinta-feira (1), cientistas da Universidade do Colorado e da Universidade da Pensilvânia se juntaram para desenvolver esse novo método chamado CLEAR.

Na sigla em inglês, CLEAR significa “Cura Contínua após Exposição à Luz Auxiliada pela Oxirredução”

No entanto, a palavra “cura” não tem o sentido médico, mas, sim, químico. Na química, “cura” é o processo de endurecimento de um polímero através da reticulação, que, por sua vez, conecta cadeias poliméricas lineares ou ramificadas por ligações covalentes.

Essas ligações resultam em polímeros tridimensionais com alta massa molar. Portanto, o método CLEAR consegue criar moléculas entrelaçadas com materiais impressos em 3D. Curiosamente, os cientistas se inspiraram em minhocas, mas não por elas terem mais de um coração.

As minhocas se entrelaçam e desentrelaçam repetidamente em volta das outras, criando um emaranhado tridimensional com propriedades líquidas e sólidas. Com isso, os cientistas criaram moléculas com essa dinâmica de estruturas.

Graças à reticulação da cura, o material impresso em 3D, com aplicação similar ao Band-aid, é flexível o suficiente para suportar o batimento constante do coração. Além disso, ele consegue resistir à pressão das articulações e possui uma adaptabilidade para às necessidades específicas de cada paciente. Confira o vídeo:

Band-aid impresso em 3D não cura coração partido, mas tem potencial enorme

Jason Burdick, autor do estudo e professor de engenharia química e biológica, prevê que esse material impresso em 3D terá funções para além do coração.

Segundo Burdick, o material demonstrou potencial para administrar medicamentos para curar tecidos diretamente nos órgãos, adesivos de cartilagem e suturas sem o uso de agulha.

“Tecidos cardíacos e cartilaginosos são similares em um aspecto: eles possuem pouquíssima capacidade de regeneração. Quando sofrem danos, não há volta. Portanto, ao desenvolver materiais resilientes para aprimorar o processo de recuperação, podemos trazer enormes impactos positivos aos pacientes”

Além disso, o novo método de impressão 3D tem outra característica positiva: é totalmente sustentável.

Imagem: Universidade do Colorado/Divulgação

Isso porque o “Band-aid do coração” não passa pela fase de endurecimento, geralmente necessária em qualquer material impresso em 3D. Essa fase consome muita energia elétrica.

“Esse é um método simples de processamento em 3D que as pessoas poderiam usar em seus próprios laboratórios, bem como em indústrias, melhorando as propriedades mecânicas de materiais para uma ampla variedade de aplicações”.

Os cientistas já registraram uma patente preliminar novo material impresso em 3D e, em breve, vão conduzir mais experimentos para examinar a respostas do tecido ao Band-aid no coração.