Engenharia Biomédica. O contributo da impressão 3D na Medicina

Desde a antiguidade que o Homem utiliza materiais disponíveis na Natureza com o objetivo de reparar algum dano que o organismo possa sofrer, após um embate, um acidente, ou quando uma doença se desenvolve.

No Antigo Egipto, foram encontrados olhos, orelhas, dentes e narizes artificiais em várias múmias, na China e na Índia utilizavam-se ceras, colas e tecidos na reconstrução de partes malformadas do corpo, ou até mesmo na ausência dos mesmos. Com o avanço científico e tecnológico dos últimos 50 anos, foi possível fabricar desde os modelos anatómicos clássicos de implantes ortopédicos, até aos materiais biomiméticos desenvolvidos em laboratório. Estes permitem, cada vez mais, um aumento da eficácia das terapêuticas baseadas na Engenharia de tecidos, ramo da Engenharia Biomédica.
Entre as tecnologias mais recentes, está a impressão em 3D de próteses e biomateriais para utilização em várias especialidades médicas. Mas o que podemos esperar da impressão 3D na Medicina?

O que é a impressão 3D?

Este tipo de tecnologia baseia-se num conceito que quase parece de ficção científica. Através de equipamentos de impressão é hoje possível criar estruturas anatómicas compatíveis com o corpo humano, e tendo em conta o tipo de material utilizado para a impressão, essas estruturas podem integrar-se como parte do organismo vivo.
As próteses e os implantes podem ser adaptados, de modo a servirem apenas para um determinado organismo. Tal poderá diminuir a taxa de rejeição e de infeções, devido à sua capacidade de criar algo tão personalizado, o que aumenta a função da prótese ou implante.

Quais as aplicações da impressão 3D na Medicina?

Atualmente, os produtos impressos em 3D podem ser utilizados em neurocirurgias, cirurgias de ortopedia e maxilofacial, engenharia de tecidos, fabricação indireta de dispositivos médicos, cirurgia cardíaca ou cirurgia ortopédica.

Recentemente, na Universidade de Tel Aviv, um grupo de cientistas conseguiu criar um coração artificial, impresso com materiais biológicos. Este órgão tinha cerca de 3 centímetros, equivalente ao tamanho do órgão num rato ou coelho, no entanto ainda não conseguiram que este coração fosse capaz de bombear o sangue por si só, porém várias tentativas continuam a ser desenvolvidas. Se o objetivo for alcançado com sucesso, podemos assistir a uma revolução na área médica. A impressão 3D poderá colmatar a falta de doação de órgãos e, ao mesmo tempo, poderá ser possível diminuir o custo e as dificuldades intrínsecas ao procedimento de transplante de órgãos.

Em 2018, um grupo de investigadores italianos, conseguiu criar vasos sanguíneos através de biopolímeros e células biológicas. Embora este estudo ainda esteja numa fase inicial, o progresso desta investigação poderá significar a utilização de próteses de vasos sanguíneos em casos de insuficiência cardíaca, melhorando os outcomes das intervenções cirúrgicas e uma melhor saúde para milhões de pessoas!

A reparação de tecidos ósseos e a inclusão de implantes ósseos em 3D é também uma realidade. Com a utilização de biomateriais e de estruturas criadas em laboratório para sustentar estes materiais, é possível criar estruturas anatómicas ósseas, que promovem a reparação e o crescimento ósseo no organismo humano.

Na Universidade de Wollongong, na Austrália, um grupo de investigadores conseguiu imprimir orelhas em 3D. A utilização destas estruturas anatómicas servirá para ajudar, essencialmente, as crianças que sofrem de uma deformação congénita da orelha, a Microtia.

Qual o impacto no futuro do ser humano com o avanço tecnológico da impressão 3D?

É sem dúvida, a grande questão. O que será de nós num futuro próximo? Será que todos teremos “peças” suplentes, que nos poderão salvar de algumas doenças?
Cremos que sim. A resposta estará sempre do lado da investigação científica e do desenvolvimento tecnológico e, sem dúvida, na aposta dos governos e das grandes empresas tecnológicas neste campo. Com o investimento na impressão 3D, com muita certeza iremos evoluir e a utilização de órgãos, ou implantes biológicos, será uma realidade comum a quase todos os seres humanos. Existem, no entanto, algumas limitações desta tecnologia e questões morais que se levantam…
Será seguro fabricarmos órgãos em laboratório, com total confiança de que os materiais que compõem esses órgãos são totalmente inócuos para o ser humano? É necessário esperar que a investigação científica avance, para que possamos ter mais dados.
Será moralmente aceitável criarmos tecidos vivos em laboratório? Acreditamos que sim. Tal como qualquer outra terapêutica médica feita em laboratório, o desenvolvimento de tecidos vivos num ambiente controlado, poderá permitir o uso destes mesmos como uma forma de tratar alguns doentes, com a mais valia de que tem na sua composição materiais biológicos, o que poderá aumentar a eficácia deste tipo de terapêutica.
Seremos seres biónicos? Acreditamos que não. A impressão 3D é uma técnica que permite a utilização de materiais biológicos, o que faz com que os órgãos ou implantes de estruturas anatómicas que o ser humano possa usar, sejam muito semelhantes à sua própria estrutura molecular. Assim sendo, não seria necessário o uso de componentes eletrónicos em conjunto com os órgãos ou implantes impressos em 3D, para que se consiga ter a eficácia pretendida.