Tecnologia da Informação

O papel da tecnologia da informação na biofabricação de tecidos e órgãos.

As tecnologias envolvidas na Biofabricação de um tecido e/ou órgão compreende estudos avançados dos sistemas complexos biológicos. Para sanar essas lacunas em áreas emergentes, poderemos fazer uso de ferramentas das engenharias integradas com a biologia, tais como a utilização do BioCAD, BioCAE e BioCAM. Tais métodos dependem da combinação de diferentes componentes, como análises ômicas (genes, transcritos e proteínas), processos celulares, teciduais e sistêmicos

Ref.: Dernowsek J A, Rezende R A, and Silva J V L da. The role of information technology in the future of 3D biofabrication. Journal of 3D Printing in Medicine 2017 1:1, 63-74.

http://www.futuremedicine.com/doi/full/10.2217/3dp-2016-0005

Linha de biofabricação

No futuro uma linha de biofabricação será necessária para que a logística de órgãos fabricados seja eficiente.

Ref.: Dernowsek J A, Rezende R A, and Silva J V L da. The role of information technology in the future of 3D biofabrication. Journal of 3D Printing in Medicine 2017 1:1, 63-74.

http://www.futuremedicine.com/doi/full/10.2217/3dp-2016-0005

A bioimpressora é o equipamento principal para materializar o BioCAD de um órgão. A deposição de esferoides teciduais, células com biomateriais e biomoléculas é feita com tecnologias apropriadas, que estão em constantes melhorias para aumentar sua precisão.

Existem diversos modelos comerciais de bioimpressoras 3D, algumas com valores inacessíveis para a pesquisa. Nós do Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer, com a parceria de universidades e centros de pesquisa desenvolvemos protótipos de bioimpressoras e dispositivos de impressão para materiais pastosos.

Relação entre engenharia de tecidos, biofabricação, bioimpressão, tecnologia da informação e os métodos utilizados.

A Bioimpressão é uma variante emergente de aplicações biomédicas da impressão 3D (manufatura aditiva), junto com métodos da engenharia tecidual, biofabricação e tecnologia da informação.

Grandes esforços têm se concentrado na combinação de materiais biodegradáveis e células, devido à limitação encontrada com o uso de estruturas sólidas convencionais e nas abordagens utilizando apenas células não dependentes de scaffolds sólidos (solid free scaffolds).

O uso de esferoides teciduais (aglomerados celulares) produzidos por diversas técnicas é interessante, da perspectiva da alta densidade celular, estruturação 3D homogênea e a possibilidade de construção da vascularização “de dentro para fora”, ou seja, a vascularização pode ser construída ao mesmo tempo em que os esferoides são depositados.

Bioreator

A imagem ilustra um biorreator de perfusão virtual composto de agulhas, que permite a entrada de fluidos e a remoção de excreções.

Ref.: Dernowsek J A, Rezende R A, and Silva J V L da. The role of information technology in the future of 3D biofabrication. Journal of 3D Printing in Medicine 2017 1:1, 63-74.

http://www.futuremedicine.com/doi/full/10.2217/3dp-2016-0005

Conceitos da Impressão 3D

A Bioimpressão é uma área emergente que utiliza a tecnologia da impressão 3D para a construção de tecidos e órgãos. A impressão 3D é uma tecnologia de fabricação aditiva (camada por camada) composta de algumas etapas principais, tais como:

1- Construção do modelo virtual (CAD)
2- Fatiamento da imagem
3- Impressão 3D
4- Acabamento

Obs: Link para os vídeos e imagens originais e de alta resolução sobre bioimpressão no Dropbox:

https://www.dropbox.com/sh/0yi2uaqg35nlu4o/AABagy-cIeYoK4PlQtrdcD-Ca?dl=0

Link para o site de biofabricação do grupo

http://www.biofabricacao.com/

Vídeos: O que é biofabricação e bioimpressão

Primeira etapa / Formação dos esferoides teciduais

Segunda etapa /
Bioimpressão

Terceira etapa /
Maturação do tecido - Biorreatores

Linha de Biofabricação