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| Foto: Frank Wojciechowski Cientistas utilizaram impressão 3D para fundir o tecido e uma antena capaz de receber sinais de rádio |
Cientistas da Universidade de Princeton, nos EUA, utilizaram ferramentas de impressão para criar um ouvido funcional capaz de "ouvir" frequências de rádio muito além do alcance da capacidade humana normal.
O projeto é o primeiro esforço da equipe para criar um órgão totalmente funcional, que não só reproduza a capacidade humana, mas a aumente usando a eletrônica.
Os cientistas usaram a impressão 3D de células e nanopartículas seguida de cultura de células para combinar uma antena espiral pequena com a cartilagem, criando o que eles chamam de um ouvido biônico.
"Anteriormente, os pesquisadores sugeriram algumas estratégias para adaptar os eletrônicos a fim de que esta fusão fosse menos estranha do que normalmente acontece entre uma folha 2D de eletrônica e uma superfície de tecido. No entanto, nosso trabalho sugere uma nova abordagem, construir e crescer a biologia junto com a eletrônica de uma forma sinergética e em um formato entrelaçado em 3D", explica o pesquisador Michael McAlpine.
Segundo os pesquisadores, o projeto e a implementação de órgãos biônicos e dispositivos que melhoram as capacidades humanas, conhecido como cibernética, tem sido uma área de crescente interesse científico. "Este campo tem o potencial de gerar peças de substituição customizadas para o corpo humano, ou até mesmo criar órgãos que contêm capacidades além do que a biologia humana fornece normalmente", afirmam os autores.
A engenharia de tecidos padrão envolve a semeadura de tipos de células, tais como aquelas que formam a cartilagem da orelha, sobre um suporte de um polímero chamado hidrogel. No entanto, esta técnica tem problemas complicados em estruturas biológicas tridimensionais. A reconstrução da orelha continua sendo um dos problemas mais difíceis no campo da cirurgia plástica e reconstrutiva.
Para resolver o problema, a equipe voltou-se para uma abordagem de fabricação chamada de impressão 3D. Estas impressoras usam desenho assistido por computador para conceber objetos como matrizes de fatias finas. A impressora deposita camadas de uma variedade de materiais, variando de plástico até células, para construir um produto acabado.
A criação de órgãos usando impressoras 3D é um avanço recente, vários grupos têm relatado o uso da tecnologia para essa finalidade nos últimos meses. No entanto, esta é a primeira vez que os investigadores demonstraram que a impressão em 3D é uma estratégia conveniente para entrelaçar o tecido com a eletrônica.
A técnica permitiu que os pesquisadores combinassem a antena eletrônica com o tecido dentro da topologia altamente complexa de uma orelha humana. Os pesquisadores usaram uma impressora 3D comum para combinar uma matriz de hidrogel e as células da panturrilha com nanopartículas de prata que formam uma antena. As células da panturrilha mais tarde tornaram-se cartilagem.
A orelha finalizada consiste de uma antena em espiral no interior de uma estrutura de cartilagem.
Embora McAlpine ressalte que mais testes extensivos precisam ser feitos antes que a tecnologia possa ser usada em um paciente, ele afirma que o ouvido, em princípio, poderia ser usado para restaurar ou melhorar a audição humana. Sinais elétricos produzidos pelo ouvido poderiam ser conectados a terminações nervosas do paciente, semelhante a um aparelho auditivo.
O atual sistema recebe ondas de rádio, mas ele disse que a equipe de pesquisa pretende incorporar outros materiais, tais como sensores eletrônicos sensíveis à pressão, para permitir que o ouvido biônico registre sons acústicos.
A equipe acredita que pode ser possível integrar sensores eletrônicos em uma variedade de tecidos biológicos, por exemplo, para monitorar o estresse no menisco do joelho de um paciente.
Fonte isaude.net
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