Um novo e revolucionário método de impressão 3D foi desenvolvido, possibilitando a criação de um material semelhante a um Band-Aid que pode ser utilizado internamente no corpo humano durante cirurgias. Esse avanço promissor baseia-se na forma como emaranhados de vermes interagem na natureza e pode ter inúmeras aplicações médicas, incluindo reparos no coração e estabilização de discos espinhais.
Cientistas têm explorado o uso de hidrogéis, materiais ricos em água, para diversas aplicações médicas. Os hidrogéis têm mostrado potencial em curar lesões cerebrais, tratar feridas crônicas, substituir cartilagens e até estancar sangramentos em ferimentos de batalha. No entanto, sua aplicação em órgãos vigorosos como o coração tem sido limitada devido à sua tendência de quebrar ou ser excessivamente rígido.
“Imagine se você tivesse um plástico rígido aderido ao seu coração”, disse Jason Burdick, professor de engenharia química e biológica no BioFrontiers Institute da University of Colorado em Boulder (CU Boulder). “Ele não se deformaria conforme seu coração bate. Ele apenas se fraturaria.”
Buscando um hidrogel mais eficiente, Burdick e seus colegas se inspiraram na forma como grupos de minhocas se enroscam em bolas, exibindo propriedades de sólidos e líquidos. Aplicando esse conceito à engenharia molecular, a equipe criou um material com moléculas organizadas em um padrão conhecido como emaranhamento, que oferece alta flexibilidade e resistência.
Band-Aid para cirurgias
Através do novo método de impressão 3D chamado CLEAR (Continuous Liquid Interface Production After Exposure to Light Assisted by Redox Initiation), os pesquisadores foram capazes de produzir materiais usando essas moléculas emaranhadas. O resultado é uma substância semelhante a uma malha, extremamente forte e flexível, que se adere bem tanto ao tecido humano quanto aos órgãos.
“Agora podemos imprimir em 3D materiais adesivos que são fortes o suficiente para suportar mecanicamente o tecido”, explicou Matt Davidson, co-autor do estudo. “Nunca fomos capazes de fazer isso antes.”
O material impresso em 3D pode ser adaptado para atender às necessidades específicas de cada paciente, tornando-o extremamente versátil. Entre as aplicações possíveis, estão reparos de órgãos, administração de medicamentos, suturas sem agulha e estabilização de discos espinhais.
Os pesquisadores já solicitaram a patente para o material e planejam estudos futuros para avaliar como os tecidos humanos reagem à sua presença. Eles também acreditam que essa técnica de impressão 3D pode ser utilizada em outras indústrias para melhorar as propriedades mecânicas de diversos materiais.
“Este é um método simples de processamento 3D que as pessoas poderiam usar em seus próprios laboratórios acadêmicos, bem como na indústria, para melhorar as propriedades mecânicas de materiais para uma ampla variedade de aplicações”, disse Abhishek Dhand, o autor principal do estudo.
