Ciência e Tecnologia
publicado em 02/05/2013 às 10h31:00
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Foto: Frank Wojciechowski
Cientistas utilizaram impressão 3D para fundir o tecido e uma antena capaz de receber sinais de rádio
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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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