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Bioimpressão 3D monta tecido cerebral humano funcional pela primeira vez  

Os cientistas desenvolveram uma plataforma de bioimpressão 3D que monta tecidos neurais humanos funcionais. As células progenitoras nos tecidos impressos crescem para formar circuitos neurais e fazer conexões funcionais com outros neurônios, imitando assim os tecidos cerebrais naturais. Este é um progresso significativo na engenharia de tecidos neurais e na tecnologia de bioimpressão 3D. Esses tecidos neurais bioimpressos podem ser usados ​​na modelagem de doenças humanas (como Alzheimer, Parkinson, etc.) causadas por comprometimento de redes neurais. Qualquer investigação de doenças cerebrais requer a compreensão de como funcionam as redes neurais humanas.  

Bioimpressão 3D é um processo aditivo onde biomaterial natural ou sintético adequado (biotinta) é misturado com células vivas e impresso, camada por camada, em estruturas tridimensionais semelhantes a tecidos naturais. As células crescem na biotinta e as estruturas se desenvolvem para imitar tecidos ou órgãos naturais. Esta tecnologia encontrou aplicações em regenerativo medicina para bioimpressão de células, tecidos e órgãos e em pesquisa como modelo para estudar o corpo humano in vitro, particularmente o sistema nervoso humano.  

O estudo do sistema nervoso humano enfrenta limitações devido à indisponibilidade de amostras primárias. Os modelos animais são úteis, mas sofrem de diferenças específicas das espécies, daí o imperativo de in vitro modelos do sistema nervoso humano para investigar como as redes neurais humanas operam no sentido de encontrar tratamentos para doenças atribuídas ao comprometimento das redes neurais. 

Os tecidos neurais humanos foram impressos em 3D no passado usando células-tronco, mas não tinham formação de rede neural. O tecido impresso não demonstrou ter formado conexões entre as células por vários motivos. Essas deficiências foram superadas agora.  

Num estudo recente, os investigadores escolheram o hidrogel de fibrina (constituído por fibrinogénio e trombina) como biotinta básica e planearam imprimir uma estrutura em camadas na qual as células progenitoras pudessem crescer e formar sinapses dentro e através das camadas, mas mudaram a forma como as camadas são empilhadas durante impressão. Em vez da forma tradicional de empilhar camadas verticalmente, eles optaram por imprimir camadas próximas a outras horizontalmente. Aparentemente, isso fez a diferença. Descobriu-se que sua plataforma de bioimpressão 3D monta tecido neural humano funcional. Uma melhoria em relação a outras plataformas existentes, o tecido neural humano impresso por esta plataforma formou redes neurais e conexões funcionais com outros neurônios e células gliais dentro e entre as camadas. Este é o primeiro caso e é um avanço significativo na engenharia de tecidos neurais. A síntese laboratorial de tecido nervoso que imita a função do cérebro parece emocionante. Este progresso certamente ajudará os pesquisadores na modelagem de doenças cerebrais humanas causadas por redes neurais prejudicadas a compreender melhor o mecanismo para encontrar um possível tratamento.  

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Referências:  

  1. Cadena M., et al 2020. Bioimpressão 3D de tecidos neurais. Materiais Avançados de Saúde Volume 10, Edição 15 2001600. DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.202001600 
  1. Yan Y., et al 2024. Bioimpressão 3D de tecidos neurais humanos com conectividade funcional. Tecnologia de células-tronco celulares | Volume 31, Edição 2, P260-274.E7, 01 de fevereiro de 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.12.009  

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Umesh Prasad
Umesh Prasad
Jornalista científico | Editor fundador, revista Scientific European

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