O método, que é publicado e descrito na revista Science, reproduz as complexas estruturas biológicas do corpo usando a sua proteína mais abundante - o colagénio - com o mais alto nível de precisão já alcançado em laboratório. As estruturas são depois integradas com células vivas e capilares a uma resolução de 20 micrometros, muito maior do que a da maioria das impressoras 3D usadas para criar estruturas de plástico.

"O que pudemos mostrar foi que se pode imprimir em 3D uma válvula cardíaca de colágenio", disse à agência de notícias France-Presse Adam Feinberg, co-autor do artigo e professor de engenharia biomédica na Universidade Carnegie Mellon.

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"Ainda não as colocámos em um animal, mas construímos um sistema (...) que pode simular a pressão e a taxa de fluxo do sangue do corpo humano" e "mostrámos que funciona", adianta.

Sucesso em laboratório

A equipa usou exames de ressonância magnética de corações humanos para reproduzir partes específicas do paciente, que alcançaram resultados como batimento sincronizado e abertura e fechamento das válvulas.

Em abril, uma equipa israelita revelou uma impressão 3D de um coração com tecido e vasos humanos, mas o órgão não tinha capacidade de bombear sangue.

As tentativas anteriores de criar estas estruturas, conhecidas como matrizes extracelulares, foram prejudicadas por limitações que resultaram na baixa fidelidade do tecido e baixas resoluções.

O colágenio, que é um biomaterial ideal para estes projetos, pois é encontrado em todos os tecidos do corpo humano, é fluido, razão pela qual, inicialmente, ao tentar-se imprimi-lo, se tornava gelatinoso. Mas os cientistas da Universidade Carnegie Mellon foram capazes de lidar com o problema utilizando mudanças rápidas do pH para que o colágenio solidificasse de forma controlada e rápida.

"Esta é a primeira versão de uma válvula, de modo que qualquer coisa que projetemos como produto ficará cada vez melhor", garantiu Feinberg.

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Utilidade iminente

Num comentário adjacente publicado na Science, os engenheiros biomédicos Queeny Dasgupta e Lauren Black, da Universidade de Tufts, e que não estiveram envolvidos nesta investigação, escreveram: "Outros métodos de impressão de vasculatura ou impressão de colágenio foram demonstrados, mas não atingiram a precisão ou resolução" deste novo método.

Estes investigadores acrescentaram que a nova técnica cria estruturas "que aumentam substancialmente a viabilidade celular" e a angiogénese, a formação de novos vasos sanguíneos.

A técnica pode vir a ajudar pacientes que esperam por um transplante cardíaco, mas primeiro terá que ser validada com testes em animais e, eventualmente, em humanos. "Acho que a curto prazo, servirá para reparar um órgão já existente", como um coração com perda de funcionamento por um enfarte ou um fígado degradado, explicou Feinberg.

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