A tinta reativa ao ultrassom endurece para remendar órgãos e curar ossos quebrados

Uma equipe de pesquisadores da Duke University e da Harvard Medical School desenvolveu uma “tinta biocompatível” que se solidifica em diferentes formas 3D quando submetida a ondas de ultrassom, com usos médicos para reparo ósseo, substituição de válvula cardíaca e muito mais. Os detalhes foram publicados em Science. [1] Segundo os pesquisadores, essa “sono-tinta” é possível a partir de uma tinta previamente desenvolvida que reage à luz, endurecendo-se em diferentes estruturas do corpo. No entanto, a tinta fotossensível é limitada em seus usos potenciais devido à dificuldade de enviar luz através do tecido do paciente. As ondas de ultrassom podem penetrar profundamente no corpo, tornando esta nova versão da tinta biocompatível potencialmente mais útil para os cirurgiões. 

De acordo com uma declaração dos pesquisadores, a técnica que eles chamam de impressão volumétrica acústica de penetração profunda (DVAP), um “método de impressão, ”torna o processo possível. “O DVAP depende do efeito sonotérmico, que ocorre quando as ondas sonoras são absorvidas e aumentam a temperatura para endurecer nossa tinta”, disse ele. o co-autor do estudo, Junjie Yao, da Duke University, disse no comunicado. “As ondas de ultrassom podem penetrar mais de 100 vezes mais fundo do que a luz, embora ainda estejam espacialmente confinadas, para que possamos alcançar tecidos, ossos e órgãos com alta precisão espacial que não foram alcançados com métodos de impressão baseados em luz.”

O DVAP permite efetivamente que objetos sejam impressos em 3D no corpo, utilizando ondas de ultrassom para moldar um material de moldagem, neste caso a tinta. “A tinta em si é um líquido viscoso, por isso pode ser injetada em uma área específica com bastante facilidade e, à medida que você move a sonda de impressão ultrassônica, os materiais da tinta se unem e endurecem”, Y. Shrike Zhang, coautor do estudo – e designer creditado da sono-ink – da Harvard Medical School, disse no comunicado. “Uma vez feito isso, você pode remover qualquer tinta restante que não esteja solidificada por meio de uma seringa.” Até agora, a tinta biocompatível e reativa ao ultrassom só foi testada em modelos não vivos. O coração de uma cabra foi selado com tinta sem causar danos ao órgão, e uma substituição óssea endurecida foi gerada usando um osso de galinha como molde. Para testar outros usos potenciais, a equipe também utilizou o DVAP para administração de medicamentos terapêuticos, carregando a tinta com um medicamento quimioterápico comum para administrar o medicamento em amostras de tecido do fígado, liberando lentamente os produtos químicos por meio de ultrassom.

Os testes em humanos ainda estão muito distantes e Zhang enfatiza que, apesar das aplicações descritas neste estudo de teste, são necessárias mais pesquisas antes que a prestação de cuidados com sono-tinta se torne uma realidade. “Ainda estamos longe de trazer essa ferramenta para a clínica, mas esses testes reafirmaram o potencial dessa tecnologia”, disse. “Estamos muito entusiasmados para ver onde isso pode ir a partir daqui.”

Imagem: Coração criado com sono-ink. Imagem cortesia da Duke University.

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