O uso da Bioimpressão na produção de Minicérebros

December 29, 2017

 

Os progressos da bioimpressão não param e nem desaceleram. Vários grupos de pesquisa têm utilizado a tecnologia da bioimpressão 3D para produzir tecido nervoso. Os minicérebros são “bioimpressos” utilizando células tronco diferenciadas. No entanto, a quantidade de células pode não ser suficiente para gerar um tecido nervoso personalizado por bioimpressão 3D devido à redução gradual com a idade.

 

 

 

 

Assim, são desejadas fontes celulares alternativas para a fabricação de tecidos. Um dos candidatos é o tecido adiposo, o qual é fonte de baixo custo de células-tronco adultas. As células-tronco derivadas da gordura (ADSCs) são relativamente abundantes e fáceis de obter em comparação com os outros tipos de células-tronco. Com a indução apropriada por fatores de crescimento ou scaffolds 3D de quitosana (suporte 3D de crescimento para as células), as células podem ser diferenciadas em células semelhantes a neurônios. Outros tipos celulares como os fibroblastos podem ser fonte celular para essa aplicação, porém necessitam de procedimentos de reprogramação adequados.

 

Durante o processo de bioimpressão, as células são misturadas e depois depositadas com hidrogéis. Após a deposição, os hidrogéis são estruturados por métodos físicos ou químicos para estabilizar as construções.

 

Como um dos desafios dessa tecnologia o estabelecimento da rede vascular ainda é complexo e necessita de mais estudos. A forma, a função, o tamanho ou a espessura dos tecidos impressos em 3D ainda estão totalmente limitados por causa da falta de vascularização nos tecidos impressos. Para gerar um mini-cérebro através de bioimpressão, o estabelecimento de vascularização dentro de tecidos nervosos é o próximo passo a ser conquistado. Entretanto, os pesquisadores estão utilizando células neurais e vasculares pré-misturadas separadamente com hidrogel apropriado (bioink) antes da bioimpressão e alinhadas na construção. Os fatores de crescimento são incorporados no hidrogel com uma concentração uniforme ou gradiente para induzir o crescimento celular e orientar a formação de redes vasculares / neurais dentro do novo tecido construído.

 

A potential strategy to generate mini-brain by 3D bioprinting of cellular spheroids.

 

Uma vez que a comunicação celular relacionada com neurônios e vasos sanguíneos regula a proliferação e a determinação do destino das células-tronco no Sistema Nervoso, a interação suficiente entre células neurais e vasculares relacionadas nos tecidos neurais impressos pode acelerar a formação da construção do mini-cérebro. A formação de esferóides celulares é uma abordagem eficiente para promover a interação célula-célula, o que também resulta na alteração das propriedades intra e extracelulares.

 

A bioimpressão dos esferóides celulares para a geração de tecidos semelhantes a cérebros, em vez de células dissociadas, pode ser uma estratégia melhorada para criar os minicérebros com redes neurais e vasculares. Sendo assim, os trabalhos envolvendo a bioimpressão de células, hidrogel e esferoides teciduais estão avançando nesse campo, afim de obter minicérebros funcionais para estudos avançados do cérebro e testes de drogas, evitando o uso de animais.

 

Ficou curioso sobre os avanços dessa área.

Saiba mais sobre o assunto com as referências abaixo.

 

Emerging biofabrication strategies for engineering complex tissue constructs

 

Using 3D bioprinting to produce mini-brain

 

Janaina Dernowsek, Ph.D.
Bióloga Geneticista e Pesquisadora na área de Biofabricação e Bioimpressão de Tecidos.
Pesquisadora associada ao Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer, INCT - Regenera e UNIFESP. Idealizadora dos projetos BioEdTech e Bio3Data para a Bioimpressão de tecidos. Desenvolvedora do site e do blog www.biofabricacao.com.

 

Tags: Dernowsek, Bioimpressão, Brazil, Bioimpressora, Biofabricação

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