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Transcript

Desenvolvimento de impressora 3D para produção de arcabouços visando engenharia de tecidos

Prof. Dr. Leonardo R. Rodrigues

Bruno Bodê do Nascimento

Biofabricação e Nanofabricação

Novos Processos - 3Q19

Mestrando - PPG-NMA

Introdução

O que já vimos

Eletrofiação

MASSAGUER, A. L.; Avaliação de propriedades in vitro e in vivo de scaffolds de PLGA incorporados com óleo-resina de copaíba preparados por eletrofiação; Unicamp, 2016.

Rotofiação

Impressão 3D

_; Uso da impressora 3D na indústria do plástico; Redação Mundo do Plástico, 2019.

ANDRADE, T. M.; A utilização de nanocompósitos a base de policaprolactona e nanohidroxiapatita obtidas por rotofiação para a reparação óssea; Instituto de Engenharia Biomédica da Universidade Brasil, 2017.

SHAER, M.; Soon, Your Doctor Could Print a Human Organ on Demand; Smithsonian Magazine, 2015.

Cultivo celular

Fibroblastos de pulmão cultivados por 24 horas in vitro

MASSAGUER, A. L.; Avaliação de propriedades in vitro e in vivo de scaffolds de PLGA incorporados com óleo-resina de copaíba preparados por eletrofiação; Unicamp, 2016.

Com óleo-resina de copaíba

Sem óleo-resina de copaíba

Engenharia de Tecidos

MILLÁS, A. L.; Aplicação dos Fibrilla Scaffolds; 3D Biotechnology Solutions, 2017.

Complexidade dos tecidos

A hipoderme localiza-se logo abaixo da derme e é uma camada bastante vascularizada, constituída principalmente de tecido adiposo, que contribui para a regulação térmica e também para a proteção mecânica

A derme situada logo abaixo da epiderme é conhecida como a camada mássica da pele, composta principalmente por colágeno, elastina, glicosaminoglicanas (GAG’s) e fibroblastos, além de ser importante na proteção biomecânica da pele, desempenha função sensorial e imunológica, através dos linfócitos que protegem contra antígenos e alérgenos que entram em contato com a epiderme. As glândulas sudoríparas, também presentes na derme, auxiliam na excreção de algumas substâncias

Camada superficial e mais fina. Constituída principalmente de queratinócitos e melanócitos e, por possuir alta densidade celular, atua como barreira, impedindo a entrada de agressores exógenos de natureza química ou biológica, agindo no balanço hídrico e evitando a perda transepidermal excessiva de água e de proteínas para o ambiente. A melanina que é uma substância produzida e acumulada na epiderme protege contra os raios ultravioleta, que são por sua vez importantes na fixação da vitamina D.

MASSAGUER, A. L.; Avaliação de propriedades in vitro e in vivo de scaffolds de PLGA incorporados com óleo-resina de copaíba preparados por eletrofiação; Unicamp, 2016.

Bioimpressão 3D

Bioimpressão 3D

A bioimpressão 3D visa a regeneração de tecidos, permitindo a reprodução de uma estrutura tridimensional compatível com a estrutura da matriz extracelular (MEC)

Bioimpressão 3D

Esferóides

Bioinks

Bioimpressão

CAD/CAE

Maturação

Linha de Biofabricação

Tecnologias de (Bio)impressão

DERNOWSEK, J. A.; Bioimpressão 4D x Bioimpressão 3D; Blog BioEdTech, 2019.

Tecnologias de Bioimpressão

Estereo-

litografia

Laser

Extrusão

Jato de Tinta

DERAKHSHANFAR, S. et al.; 3D bioprinting for biomedical devices and tissue engineering: A review of recent trends and advances; KeAi Advancing Research, 2018.

Pesquisas

Tecido cardíaco vascularizado

Itália, Polônia, Egito e Israel

Células endoteliais da veia humana

O grupo conseguiu um tecido cardíaco tridimensional composto de CMs derivadas de iPSC com um elevado índice de orientação imposto pelas diferentes geometrias definidas e formas semelhantes a vasos sanguíneos geradas pelas HUVECs que, como demonstrado pelo enxerto in vivo, suportam melhor a integração do tecido cardíaco modificado com vasculatura do hospedeiro.

Cardiomiócitos derivados de células pluripotentes induzidas

Esterilização

Cultura Celular

Reticulação das cadeias poliméricas

MAIULLARI, F. et al.; A multi-cellular 3D bioprinting approach for vascularized heart tissue engineering based on HUVECs and iPSC-derived cardiomyocytes; Nature, 2018.

Bioimpressão de células produtoras de insulina

O estudo provou o conceito, testado em ratos, de que é possível células pancreáticas produzidas por bioimpressão permanecerem funcionais e continuarem a reagir à estimulação da glicose na produção de insulina.

Alemanha

DUIN, S. et al.; 3D Bioprinting of Functional Islets of Langerhans in an Alginate/Methylcellulose Hydrogel Blend; Advanced Healthcare Materials, 2019.

Bioimpressão 3D híbrida para regeneração de cartilagem

A análise histológica da tróclea de rato, lesada cirurgicamente, revelou efeito benéfico dos scaffolds bioimpressos na regeneração do defeito osteocondral quando comparado ao controle não tratado.

Polônia, Itália e Noruega

IDASZEK, J. et al.; 3D bioprinting of hydrogel constructs with cell and material gradients for the regeneration of full-thickness chondral defect using a microfluidic printing head; PubMed, 2019.

Outras pesquisas

Córnea

Pulmão

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