Médicos no espaço: Pele e ossos fabricados em impressora 3D

Com informações da ESA - 15/07/2019

O cronograma da equipe vislumbra técnicas cada vez mais avançadas para viabilizar a medicina espacial.
[Imagem: TU Dresden/Blue Horizon]

Bioimpressão 3D

As primeiras amostras de pele e ossos bioimpressos, feitas por um projeto da Agência Espacial Europeia (ESA), comprovam que a impressão 3D de tecidos humanos pode ajudar a manter os astronautas saudáveis em longas estadias no espaço.

Diversos laboratórios ao redor do mundo já conseguiram fazer a bioimpressão a partir de células da pele usando plasma sanguíneo humano como biotinta. O plasma é rico em nutrientes e estaria facilmente acessível a partir dos próprios membros da tripulação da missão. Mas há problemas para seu uso no espaço.

"O plasma tem uma consistência altamente fluida, dificultando o trabalho em condições gravitacionais alteradas. Por isso, desenvolvemos uma receita modificada adicionando metilcelulose e alginato para aumentar a viscosidade do substrato. Os astronautas poderiam obter essas substâncias a partir de plantas e algas, respectivamente, uma solução viável para uma expedição espacial independente.

"A produção da amostra óssea envolveu a impressão de células-tronco humanas com uma composição similar à biotinta mediante a adição de um cimento ósseo de fosfato de cálcio como material de suporte à estrutura, que é posteriormente absorvido durante a fase de crescimento," detalhou o pesquisador Nieves Cubo, da Universidade Técnica de Dresden, na Alemanha, que liderou o projeto.

Amostra de osso feita por bioimpressão usando células-tronco.
[Imagem: ESA/SJM]

Medicina espacial

Para provar que a técnica de bioimpressão era transferível para o espaço, a impressão das amostras de pele e osso foi feita de cabeça para baixo. Como o acesso à ausência de gravidade prolongada era impraticável durante o longo processo de desenvolvimento do equipamento e dos insumos, fazer tudo com cerca de "menos 1 G" representou a melhor opção.

A equipe está agora estudando justamente o tipo de instalações a bordo das naves que serão necessárias para levar a técnica para o espaço, incluindo equipamentos, salas cirúrgicas e ambientes estéreis, bem como a capacidade de criar tecidos mais complexos para transplantes.

O caso das fraturas ósseas merece particular atenção porque elas serão mais prováveis pela ausência de gravidade ou por uma gravidade mais baixa, como a de Marte, que corresponde a 0,38 da gravidade da Terra.

Amostra de pele desenvolvida pela equipe em ambiente que imita a ausência de gravidade.
[Imagem: ESA/SJM]

Pele impressa

"Uma viagem a Marte, ou a outros destinos interplanetários, envolverá vários anos no espaço. A tripulação correrá muitos riscos e voltar para casa mais cedo não será possível. Levar suprimentos médicos suficientes para todas as eventualidades seria impossível na área e carga limitadas de uma espaçonave.

"A capacidade de bioimpressão 3D permitirá que [os astronautas] respondam a emergências médicas à medida que surgirem. No caso de queimaduras, por exemplo, uma pele nova pode ser bioimpressa em vez de ser enxertada de outras partes do corpo do astronauta, causando danos secundários que podem não se curar facilmente no ambiente orbital," comentou Tommaso Ghidini, membro da equipe.