No laboratório de Alberto Pappalardo, médico e pós-doutorado especializado em dermatologia e tecidos
Construção de pele em forma de mão
A tecnologia para o crescimento de estruturas da pele não ésofreu mudanças significativas em 40 anos; geralmente são manchas planas, retangulares ou redondas. Isso é um problema, diz Hassan Erbil Abachi, professor assistente, bioengenheiro e conselheiro de Pappalardo, porque essas formas não correspondem às formas de partes do corpo, como dedos e rostos. A aplicação de patches 2D em contornos 3D requer mais patches, o que significa mais pontos e cirurgias mais longas. Parece pior esteticamente e funciona pior mecanicamente.
Em um artigo na Science Advances, a equipedescreveu seu processo para fazer um enxerto tridimensional, que eles chamam de "infinito", o que significa que é moldado para caber em uma parte do corpo e não tem costuras. Eles começaram imprimindo em 3D um andaime que permite que as células da pele cresçam na forma desejada. Pappalardo semeou células humanas em camadas ao redor do andaime e esperou que essas células construíssem uma densa rede de moléculas estruturais. A pele projetada segue forma e função mais de perto do que qualquer outra antes dela e, quando testada em um mouse, integrou-se como se fosse uma pele nativa - levou 30 segundos para aplicar e 10 minutos para ser concluída.
A equipe de Abacha começou sua experiência comcultivo da pele de uma forma cilíndrica simples. Eles usaram uma varredura 3D ou modelo digital para imprimir um andaime de plástico permeável para células em duas camadas da pele – a derme interna e a epiderme externa. Pappalardo lançou fibroblastos (células dérmicas) com colágeno ao redor do andaime. Em duas semanas, a camada amadureceu e, em seguida, o cientista semeou queratinócitos - células epidérmicas. Essa combinação foi exposta ao ar de um lado e ao líquido do outro por uma semana - como a nossa pele. E funcionou. “Pensamos: se podemos fazer um cilindro, podemos fazer qualquer forma”, diz Abatsi.
A descoberta provocou um debate no meio científicogrupos: um grupo de cientistas queria deixar o rosto crescer, mas aquele que queria tentar a mão venceu. Eles imaginaram uma estrutura de cinco dedos que poderia ser aberta no pulso, usada como uma luva e depois costurada. “Você só terá que enfaixar a área do pulso e isso será o fim da operação”, diz Abatsi.
Portanto, o laboratório imprimiu uma moldura de cinco dedosdo tamanho de um pacote de açúcar, preparou as células como antes e depois testou o desempenho do desenho em comparação com os enxertos tradicionais. Quando testadas quanto à deformação mecânica, as estruturas “sem bordas” superaram as planas em 400%.
Mas pode tal enxerto de pelerealmente se acalmar? A demonstração de Pappalardo em camundongos, que acabou fazendo 11 vezes, diz que sim. Ele escolheu o membro traseiro do camundongo porque a geometria dessa área é muito complexa. Quatro semanas após a substituição da pele, a construção artificial foi totalmente integrada na pele circundante do camundongo.
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