De acordo com o MIT, uma equipe de pesquisa da universidade e da Universidade Politécnica de Milão (Polimi) desenvolveu uma técnica de monitoramento de baixo custo que pode melhorar significativamente a reprodutibilidade e a eficiência da bioimpressão 3D, avançando a produção de tecidos projetados para aplicações médicas do mundo real.
A engenharia de tecidos busca replicar a estrutura e a função de tecidos biológicos para uso em modelagem de doenças, descoberta de medicamentos e enxertos implantáveis. A bioimpressão 3D, que utiliza células vivas, materiais biocompatíveis e fatores de crescimento para construir estruturas de tecidos, é fundamental para esse esforço. No entanto, os métodos atuais carecem de controle de processo integrado, levando a defeitos, resultados inconsistentes e desperdício de materiais.
“Uma grande desvantagem das abordagens atuais de bioimpressão 3D é que elas não integram métodos de controle de processo que limitem defeitos em tecidos impressos”, disse Ritu Raman, titular da Cátedra de Desenvolvimento de Carreira Eugene Bell em Engenharia de Tecidos e professora assistente de engenharia mecânica no MIT. “A incorporação do controle de processo poderia melhorar a reprodutibilidade intertecidual e aumentar a eficiência de recursos, por exemplo, limitando o desperdício de material.”
Para enfrentar esse desafio, Raman colaborou com Bianca Colosimo, professora da Polimi, que passou um ano sabático no MIT trabalhando com John Hart, professor da turma de 1922 e diretor do Centro de Tecnologias Avançadas de Produção. Juntamente com os autores principais Giovanni Zanderigo, bolsista Rocca da Polimi, e Ferdows Afghah, do MIT, a equipe desenvolveu um sistema de monitoramento modular e independente de impressora.
A técnica, detalhada na revista Device, integra um microscópio digital compacto para capturar imagens de tecido em alta resolução durante a impressão. Um pipeline de análise de imagens baseado em IA compara as imagens com o design pretendido em tempo real, permitindo a detecção rápida de erros, como excesso ou insuficiência de biotinta.
“Este método nos permitiu identificar rapidamente defeitos de impressão, ajudando-nos a identificar parâmetros de impressão ideais para uma variedade de materiais diferentes”, disse Raman. “A abordagem é uma solução de baixo custo – menos de US$ 500 – escalável e adaptável, que pode ser facilmente implementada em qualquer bioimpressora 3D padrão.”
Já implantada nas instalações de bioimpressão SHED do MIT e replicada na Polimi, a plataforma cria um ambiente compartilhado para troca de dados e colaboração futura. Além do monitoramento, o sistema estabelece as bases para o controle inteligente de processos – permitindo inspeção em tempo real, correção adaptativa e ajuste automatizado de parâmetros.
De acordo com os pesquisadores, esse avanço pode melhorar a reprodutibilidade, reduzir o desperdício de material e acelerar o caminho em direção à engenharia de tecidos sustentável e automatizada, melhorando, em última análise, os tratamentos para lesões e doenças. Para saber mais sobre a técnica, acesse o site.
