Obtendo oxigênio para células implantadas

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Obtendo oxigênio para células implantadas
Antes que os vasos sanguíneos atinjam as células implantadas, eles precisam de uma fonte de oxigênio
embutida para mantê-los vivos.
Implantar diretamente células saudáveis em pacientes com danos nos tecidos tem sido um objetivo de
longa data para pesquisadores médicos e cientistas de materiais. O potencial terapêutico desse conceito
é significativo, mas os desafios técnicos impediram que as tecnologias derivadas encontrassem um uso
prático na clínica.
Um desses desafios é o fornecimento de oxigênio. As células requerem oxigênio para sobreviver e, em
ambientes biológicos, esse suprimento é fornecido pelos vasos sanguíneos. Como as células
implantadas não têm seus próprios vasos sanguíneos, seu suprimento inicial de oxigênio é geralmente
muito baixo para sustentá-los.
Os vasos sanguíneos crescem no ambiente das células implantadas, mas esse processo geralmente
leva alguns dias, e no momento em que o suprimento de oxigênio chega, as células podem já ter
morrido.
Uma equipe global espalhada entre três continentes recentemente trabalhou para resolver esse
problema desenvolvendo uma técnica sintética para manter o suprimento de oxigênio nos dias anteriores
à chegada dos vasos sanguíneos.
O peróxido de cálcio foi usado como fonte de oxigênio, e este foi incorporado em uma bioafundação de
gelatina metocriloil. As propriedades desta biotinta foram extensivamente otimizadas para que o pH e a
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viscosidade da tinta permitissem que ele fosse impresso em 3D e, uma vez preparado, permitisse que a
liberação de oxigênio ocorresse sem danos ao material.
A equipe então demonstrou o potencial de sua tecnologia por imprimir em 3D duas variedades de
biotinta otimizada; uma com células cardíacas embutidas e uma com fibroblastos embutidos. Essas
células foram cultivadas em condições de baixo oxigênio por sete dias. As células cultivadas na biotinta
com peróxido de cálcio embutido mostraram viabilidade significativamente melhorada em comparação
com um controle.
As aplicações dessa tecnologia podem se estender além da clínica, como o co-autor Samad Ahadian
explicou: “Ao fornecer oxigênio às células implantadas, poderíamos melhorar a funcionalidade do tecido
e a integração do tecido hospedeiro. Uma abordagem semelhante pode ser usada para fazer tecidos
funcionais com melhor sobrevivência para aplicações de triagem de drogas e estudos fisiopatológicos
dentro de um longo período de tempo.
Esta tecnologia ainda está muito nos estágios iniciais de desenvolvimento, e será interessante ver como
ela se desenvolve à medida que se move para testes in vivo.
Referência: Erdem et al., 3D Bioimpressão da Célula-Célulaxa Oxigenada Biodesenho de Gelacriloil,
Adv. Saúde. O tapete. (2020). DOI: 10.1002/adhm.201901794
Citação do comunicado de imprensa.
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adhm.201901794
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-09/tifb-obf090820.php