O projeto HU3DINKS visa revolucionar a bioimpressão 3D com humanos

Jun 01, 2023

Um novo projeto denominado Biotintas Humanas para Impressão 3D (HU3DINKS) tem como objetivo desenvolver biotintas baseadas em tecidos humanos para bioimpressão 3D. Financiado pela iniciativa IraSME, este projeto visa promover colaborações transfronteiriças.

O consórcio HU3DINKS inclui parceiros da Bélgica e da Áustria. A THT Biomaterials (Viena, Áustria) contribui com experiência em materiais derivados de placenta humana, enquanto a BIO INX (Gante, Bélgica) é especializada no desenvolvimento de biotinta para diversas tecnologias de impressão. A MorphoMed (Viena, Áustria) oferece suporte com tecnologia de seda de grau médico, e a UpNano (Viena, Áustria) é conhecida pela experiência em tecnologias de impressão bio 3D 2PP (bio) de alta resolução. Além disso, a validação biológica das biotintas recentemente desenvolvidas é realizada pelo Instituto Ludwig Boltzmann de Traumatologia, em conjunto com a AUVA.

“A tecnologia fez avanços tremendos no desempenho, mas agora está limitada principalmente pela ausência de materiais biológicos de alto desempenho. O projeto HU3DINKS pode induzir uma mudança de paradigma no campo, imitando verdadeiramente o ambiente celular humano, tanto em termos de arquitetura quanto de composição”, disse Markus Lunzer, especialista em materiais da UpNano.

Rumo a uma bioimpressão 3D mais semelhante à humana

Atualmente, a bioimpressão 3D depende predominantemente de materiais derivados de fontes animais, como gelatina ou colágeno. Surge a necessidade de alternativas sem animais para substituir os testes em animais e se assemelhar melhor às condições dos tecidos humanos. Os polímeros sintéticos foram explorados, mas carecem da complexidade das situações in vivo, não conseguindo preencher a lacuna entre os testes in vitro e os modelos animais, afirma o consórcio.

O projeto HU3DINKS visa desenvolver biotintas baseadas em tecidos humanos de alto desempenho para bioimpressão 3D, incluindo extrusão e métodos baseados em laser de alta resolução. Apesar da disponibilidade de materiais comerciais derivados de tecidos humanos, sua bioatividade e desempenho de impressão 3D permanecem fracos. Assim, o consórcio HU3DINKS procura converter estes materiais em biotintas para uma impressão 3D mais eficiente.

Consequentemente, os modelos de tecidos humanos impressos em 3D oferecem uma representação mais precisa dos tecidos 3D nativos em comparação com as técnicas tradicionais de cultura de células 2D. Isto permite testar medicamentos ou cosméticos nestes modelos, alinhando-se com o princípio 3R de reduzir, substituir e refinar o uso de animais na investigação científica.

O objetivo é alcançado por meio de bioimpressão de alta resolução, principalmente com o uso de polimerização de 2 fótons (2PP). Esta tecnologia permite a resolução subcelular, imitando efetivamente a arquitetura microcelular complexa. Além disso, o 2PP é um dos poucos métodos que facilitam a impressão direta em chips microfluídicos, agilizando o processo de triagem de medicamentos.

Bioimpressão: uma nova maneira de reparar e substituir tecidos danificados

No ano passado, a CollPlant, especialista em bioimpressão 3D, introduziu uma biotinta conhecida como 'Collink.3D 90' em seu portfólio de materiais. Este segundo material à base de colágeno humano recombinante (rhCollagen) se destacou por suas propriedades mecânicas aprimoradas, especificamente adaptadas para atender às demandas de impressão 3D de tecidos duros e moles. Além disso, foi relatado que a tinta acelera a migração celular, superando os hidrogéis de cultura celular existentes neste aspecto. Esta característica tornou-o uma “escolha promissora” para o desenvolvimento de medicamentos regenerativos, afirma CollPlant.

A empresa finlandesa de bioimpressão Brinter, aliou-se ao Kellomäki Lab Biomaterials and Tissue Engineering Group da Universidade de Tampere para explorar biotintas para impressão 3D e impulsionar “avanços no campo da bioimpressão”. Sua primeira descoberta envolveu o desenvolvimento de um novo método para criar uma biotinta fotorreticulável a partir de goma gelana, um precursor conhecido por suas propriedades reológicas favoráveis ​​em hidrogéis. Empregando uma técnica de reticulação em duas etapas, a equipe transformou com sucesso tintas de goma gelana, anteriormente não imprimíveis, em biotintas viáveis, permitindo a fabricação de estruturas impressas em 3D. Além disso, a equipe propôs a possibilidade de aplicar esta técnica a diversas outras formulações de biotinta.