A nova tecnologia de células-tronco desenvolvida em Swinburne será usada para cultivar o enorme número de células-tronco necessárias para uma nova impressora 3D portátil que permitirá aos cirurgiões criar ossos e cartilagens específicos do paciente.
A tecnologia, chamada BioSphere, está sendo desenvolvida em colaboração com o Hospital St Vincent’s em Melbourne para apoiar o desenvolvimento do Biopen.
A Biopen é uma caneta impressora 3D portátil preenchida com tinta de células-tronco que permitirá aos cirurgiões reparar ossos e cartilagens danificados, “desenhando” novas células diretamente no osso durante a cirurgia e, em seguida, preenchendo quaisquer áreas danificadas.
A tecnologia BioSphere faz parte do projeto de doutorado de Yashaswini Vegi no Centro de Treinamento ARC em Biodispositivos em Swinburne, em parceria com St Vincent's.
“Num futuro próximo, será possível utilizar as células estaminais do próprio paciente para reparar cartilagens e ossos danificados de forma rápida e bem-sucedida”, afirma o supervisor da Sra. Vegi, o cientista investigador Dr. Nicholas Reynolds.
“Isso é possível graças à capacidade única das células-tronco de se transformarem em diferentes células e tecidos, permitindo-nos regenerar ossos e cartilagens dentro do paciente.
“Para isso, as células-tronco são extraídas do paciente, cultivadas em laboratório e transformadas no tipo de tecido desejado antes de serem reimplantadas na parte lesionada do corpo por meio do Biopen.”
Reynolds diz que o progresso neste campo foi retardado pela falta de meios para gerar o grande número de células necessárias para tratamentos bem sucedidos e também pela falta de métodos para recuperar as células dos “pratos” onde são cultivadas sem danificá-las.
A tecnologia BioSphere substituirá pratos com milhares de esferas de polímero com menos de um milímetro de diâmetro.
“Isso aumentará enormemente a área disponível para o crescimento das células, permitindo que os pesquisadores gerem muito mais células do que é atualmente possível”, diz o Dr. Reynolds.
“A superfície das esferas será revestida com nanopartículas sensíveis à luz que não afetam o crescimento das células até que as partículas sejam ativadas por um feixe infravermelho. Neste ponto, as nanopartículas ativadas fazem com que as células se separem suavemente das esferas e possam ser facilmente recuperadas para reimplantação no paciente ferido.”
O Biopen é um dos 11 projetos selecionados para a primeira rodada do investimento de US$ 35 milhões do programa BioMedTech Horizons anunciado recentemente pelo Ministro da Saúde, Hon Greg Hunt MP.
“Este financiamento fornece um apoio valioso para o projeto BioSphere em andamento realizado entre Swinburne e o St Vincent's Hospital Melbourne e fortalece ainda mais o envolvimento de Swinburne na iniciativa Aikenhead Center of Medical Discovery”, disse o co-supervisor da Sra. Vegi e líder do programa de bioengenharia – Iverson Health Innovation Research Institute , Professor Simon Moulton.
O programa BioMedTech Horizons visa ajudar a Austrália a mover mais ideias de ponta e descobertas revolucionárias para a prova de conceito e comercialização, e estimular a colaboração entre disciplinas entre os setores de pesquisa, indústria e tecnologia para maximizar o empreendedorismo e o potencial de ideias.
Esquerda: Biosfera revestida com nanopartículas de ouro sensíveis à luz que, quando ativadas, causam um desprendimento suave das células cultivadas nas esferas. À direita: Biosfera com células-tronco crescendo em sua superfície antes do desprendimento por feixe infravermelho. As biosferas têm aproximadamente 0,3 mm de diâmetro. Crédito: Yashaswini Vegi
Centro de Treinamento ARC para Biodispositivos
Todos os projetos do Centro de Treinamento em Biodispositivos da ARC estão vinculados a parceiros industriais ou clínicos e visam resolver problemas do mundo real, resultando em produtos com potencial de comercialização e benefícios tangíveis para a comunidade australiana.