Medicina e tecnologia são áreas que andam juntas há muito tempo, seja em exames, cirurgias, consultas ou medicamentos. A impressora 3D veio para provar e inovar ainda mais essa relação. Por isso, se você quer saber um pouco de como vai ser o futuro dessa profissão e quais tecnologias estão bem próximas de serem usadas, continue nesse texto do Estratégia MED e veja como será o uso da impressora 3D na medicina!
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Como funciona uma Impressora 3D?
A tecnologia da impressora 3D é diferente daquelas que estamos acostumados a usar no dia a dia. O objetivo dessa máquina é criar um objeto tridimensional por meio de um modelo digital criado no software de um computador.
Essa impressora já está em vários âmbitos da indústria, como a de produtos, automotiva, aeroespacial e de alimentos e isso não difere na medicina. A ingressão total dessa tecnologia ainda não ocorreu, mas pesquisadores apontam que não será demorado. Estudos mostram que, em aproximadamente 10 anos, tudo que está sendo testado hoje já estará em prática, seja em países desenvolvidos ou subdesenvolvidos.
Como é o uso da Impressora 3D na medicina?
Por meio da impressora 3D será possível melhorar a qualidade e eficácia dos procedimentos médicos já implementados, criar novas técnicas, personalizar medicamentos e equipamentos da área da saúde e otimizar a produção, o que resultaria em maior quantidade e baixa de preço dos produtos.
A impressora 3D auxiliou, inclusive, no combate contra a pandemia de Covid-19, com ela foi possível produzir diversos equipamentos como os de proteção individual (EPI) e suprimentos médicos que estavam em falta. Um estudo publicado na “Future Medicine” elucida muito bem qual foi o papel dessa tecnologia durante a crise sanitária.
No âmbito da prevenção contra o Coronavírus, a impressora 3D serviu como uma rápida produtora – com baixo custo – de escudos faciais, tanto para trabalhadores da saúde, como para a população em geral.Outro produto que foi pensado pelos designers foi a máscara facial, que devido à escassez, houve uma adaptação nos equipamentos de uso diário, como máscaras de mergulho, para EPI.
Na área de tratamento, a tecnologia foi usada nos cuidados respiratórios dos pacientes. Mais uma vez a máscara de mergulho foi utilizada, a fim de se tornar parte dos ventiladores, com o uso de uma conversão que pôde ser conectada a tanques de oxigênio. Por fim, quando se fala em diagnóstico, foram produzidos cotonetes nasais com material impresso em 3D, uma vez que esse produto também estava em falta.
E então, o que achou? Porque esse foi apenas um exemplo do papel que a impressora 3D tem na medicina, se quiser saber mais sobre as áreas médicas em que essa tecnologia está atuando, continue nesse artigo!
Fabricação de material médico
Produtos médicos, independentemente de quais, são caros, muitas vezes não atendem a demanda solicitada e estão sempre em falta. O que a impressora 3D pode proporcionar é uma fabricação em larga escala, em pouco tempo e por um baixo preço. Essas novas produções vão desde talas e próteses, até a criação de um modelo realista de tumor cancerígeno para estudo. A fim de elucidar o que está sendo falado, trouxemos dois estudos que mostram a impressora 3D e a fabricação de material médico. Confira!
A primeira pesquisa, feita pelo Instituto Austríaco de Tecnologia, em parceria com as empresas DirectSens e In-Vision, mostra o papel dessa tecnologia no monitoramento da Diabetes. É de conhecimento geral que é primordial, para esses pacientes, o controle da glicose, monitoramento é feito por um aparelho que contém uma agulha de metal de 5 mm, que deve ser inserida na pele da pessoa.
Pensando no incômodo que essa situação causa nos pacientes, pesquisadores queriam atingir uma abordagem mais confortável para o controle, por isso, eles pensaram na produção de microagulhas impressas em 3D. As microagulhas foram colocadas em uma folha flexível e aplicadas na pele como um adesivo, o que permitiu o monitoramento do nível de glicose em tempo real.
A segunda pesquisa, publicada na revista científica IOP Publishing, trouxe mais uma novidade da Impressora 3D: a produção de um modelo realista de tumor cancerígeno. Os produtos impressos com essa tecnologia não servem apenas para casos de lesões ou fraturas, mas também para estudos, como vemos nesse exemplo.
É de conhecimento dos profissionais da área da saúde que a melhor forma de se estudar tumores é por meio de uma abordagem clínica, contudo, não é possível fazer isso com tanta frequência, devido às limitações de segurança e ética. Para mudar esse cenário, pesquisadores da China e dos Estados Unidos criaram um modelo 3D – feito com gelatina, alginato e fibrina- de um tumor cancerígeno. Com ele é possível testar novos remédios, tratamentos e se aprofundar em como esses tumores surgem, crescem e se espalham.
Produção de remédio
Em 2015, o Food and Drug Administration (FDA) – órgão regulamentador do departamento de saúde e serviços humanos dos EUA – aprovou a fabricação e comercialização do primeiro medicamento criado em uma impressora 3D, o Spritam, droga utilizada no controle de convulsões.
Segundo o portal 3DPrint.com, esse comprimido foi fabricado com formulação porosa, facilitando sua desintegração ao entrar em contato com algum líquido, ou seja, ao comparar o comprimido convencional com o impresso em 3D temos algo menor e mais fácil de engolir. Outro ponto essencial que médicos trouxeram sobre esse exemplo é: como os comprimidos são fabricados do zero, será possível prescrever a dose exata desejada, uma vez que sua produção é uniforme.
Outro exemplo que podemos citar aconteceu em 2021. A empresa farmacêutica e de tecnologia de impressão 3D, Triastek, recebeu a aprovação do Investigational New Drug (IND), programa da FDA, para começar a fabricar o T19, medicamento utilizado para tratar a artrite reumatoide.
Os casos citados acima mostram o que será do futuro farmacêutico em conjunto à impressora 3D. Daqui a alguns anos poderemos ter remédios até mesmo personalizados (discussão que entra na ética médica). Além disso, os fármacos também poderão estar com produção mais precisa e maior acessibilidade.
Bioimpressão
A Bioimpressão é a área mais delicada e distante quando falamos sobre impressão 3D na medicina, mas ela pode ser a solução para a escassez de doação de órgãos em todo mundo. A bioimpressão consiste em criar tecidos vivos, como vasos sanguíneos, ossos e órgãos sintéticos.
Um exemplo de bioimpressão em 3D de vasos sanguíneos aconteceu na Coreia e em Hong Kong. Pesquisadores utilizaram uma técnica de impressão de células 3D para fabricar um vaso sanguíneo biomimético, o qual foi implantado em um rato vivo e obteve sucesso. Esse resultado positivo abre portas para a produção de enxertos vasculares duráveis de pequeno diâmetro, que poderão ser utilizados no futuro para o tratamento de doenças cardiovasculares.
Passando para a fabricação de ossos sintéticos, podemos citar um estudo feito por pesquisadores da Universidade de Nova Gales do Sul (UNSW Sydney), na Austrália. Nessa pesquisa foi criada uma tinta à base de cerâmica, que permitirá aos cirurgiões, no futuro, imprimirem em 3D peças ósseas com células vivas.
Não parando por aí, os cientistas utilizaram uma impressora 3D que usa uma tinta especial – de fosfato de cálcio –. O resultado foi o desenvolvimento de uma nova técnica, conhecida como bioimpressão omnidirecional de cerâmica em suspensões de células (COBICS), que permite imprimir estruturas parecidas com ossos, capazes de endurecer em pouco tempo quando colocadas na água.
Por último, ao falar de órgãos sintéticos implantáveis entramos no tópico mais complexo, uma vez que a tecnologia dessa impressão está sendo aprimorada a cada dia. A empresa Organovo, em conjunto ao Instituto de Pesquisa Infantil de Murdoch, conseguiram criar, por meio de uma bioimpressão tridimensional, miniaturas de rins humanos. Nesse estudo foi provado que, pela impressão das células-tronco, será possível produzir folhas de tecido renal grandes o suficiente para que a realização de transplantes se torne possível. Esse processo pode imprimir, aproximadamente, 200 miniaturas de rins em 10 minutos.
Impressora 3D no Brasil
Até agora nós apresentamos exemplos do uso da impressora 3D fora do Brasil, mas isso não significa que por aqui as pesquisas estão paradas, muito pelo contrário.
Nosso primeiro exemplo nacional aconteceu quando estudantes da Universidade Católica de Pelotas (UCPel) desenvolveram simuladores de sutura, por meio de uma impressora 3D. Esse projeto utilizou materiais poliméricos biocompatíveis e de baixo custo. Com essa nova tecnologia, os médicos, biomédicos e dentistas terão maior facilidade em seu dia a dia, seja em estudos ou na prática.
Outro exemplo que podemos citar aconteceu no Centro de Pesquisa sobre o Genoma Humano e Células-Tronco (CEGH-CEL) – um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) financiado pela FAPESP na USP – e também foca na produção de órgãos impressos em 3D. Dessa vez, foram criados fígados em miniatura.
Os pesquisadores conseguiram produzir, por meio de células sanguíneas humanas, organoides hepáticos, capazes de exercer as funções normais desse órgão, dessa forma, a produção de proteínas vitais, secreção e armazenamento de substâncias são possíveis. Todo esse processo envolvendo a coleta de material, bioimpressão tridimensional, bioengenharia, reprogramação celular e produção de células-tronco pluripotentes levou 90 dias. Agora, pensem o que poderá ser feito em alguns anos e o que o futuro aguarda no âmbito de transplante de órgãos.
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