Um grupo de pesquisadores e médicos do Texas conseguiu recriar parte de um fêmur humano por meio da impressão 3D. Esse tipo de impressão não é, em si, uma novidade. Mas esse novo protótipo é capaz de imitar as propriedades mecânicas de um fêmur real, como força e flexibilidade. 

Para produzir o modelo em 3D, a equipe utilizou um polímero biodegradável chamado ácido polilático. O osso custa cerca de US$ 7 (cerca de R$ 38) para ser produzido. As informações foram divulgadas pela Medical Press.

O baixo custo se torna uma grande vantagem, já que fabricar ossos sintéticos é muito mais caro. 

As descobertas foram publicadas em um estudo no Journal of Orthopaedic Research. 

Aplicações atuais dos ossos impressos em 3D

Os ossos impressos em 3D não podem substituir diretamente os ossos naturais do corpo humano, pois não são capazes de replicar totalmente sua funcionalidade. Para cirurgiões como o Dr. Robert Weinschenk, autor principal do estudo e professor assistente de cirurgia ortopédica e engenharia biomédica no UT Southwestern Medical Center, ossos impressos já servem como uma ferramenta importante na área da saúde. Veja alguns exemplos de aplicação: 

Clínicos imprimem réplicas dos ossos dos pacientes para visualizar e manusear antes de encaixar implantes cirúrgicos.  

Profissionais usam os modelos para explicar aos pacientes sua anatomia e o procedimento cirúrgico.  

Equipes médicas utilizam os modelos como ferramenta educacional, permitindo que os pacientes segurem uma réplica realista em vez de apenas ver imagens.  

Cientistas e médicos usam essas réplicas em estudos biomecânicos para analisar como diferentes forças afetam os ossos, substituindo ossos de cadáveres, que são caros e difíceis de obter. 

A equipe responsável pelo projeto também estuda a possibilidade de imprimir ossos “doentes ou danificados” para testar como eles reagem a estresses como compressão ou torção. Isso pode orientar melhorias em técnicas cirúrgicas e no desenvolvimento de implantes mais eficazes. 

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Aplicações futuras 

Os pesquisadores acreditam que o osso impresso em 3D tem grande potencial e cogitam a possibilidade de, no futuro, esse tipo de protótipo ajudar no crescimento de novos ossos. 

Um osso impresso em 3D com células-tronco, por exemplo, poderia ser implantado como uma estrutura temporária para guiar a regeneração óssea. Essa estrutura poderia ser projetada para se dissolver lentamente à medida que o novo osso cresce. O processo é semelhante ao enxerto ósseo tradicional, que envolve o transplante de fragmentos de osso real de outra parte do corpo ou de um doador. 

Em 2022, o primeiro enxerto ósseo impresso em 3D, contendo materiais que estimulam o crescimento ósseo, recebeu aprovação da FDA (Administração de Alimentos e Medicamentos dos EUA) e já está sendo usado em clínicas. 

O protótipo pode ainda ajudar em novas pesquisas para o aprimoramento de implantes ou para o desenvolvimento de novas técnicas aplicadas a procedimentos já existentes, de forma menos invasiva ou com aplicação diferenciada. 

Desde a publicação do estudo, os pesquisadores expandiram seus esforços de impressão 3D para incluir diferentes partes do fêmur, bem como outros ossos, como o úmero (osso longo do braço), o rádio (um dos dois ossos do antebraço) e a tíbia (osso da canela). 

O custo ainda é um dos principais obstáculos para a adoção em larga escala da impressão 3D na medicina personalizada. Um desafio que os pesquisadores esperam ajudar a superar com seus estudos. Um dos autores afirmou que a aplicação prática de descobertas científicas pode beneficiar diretamente os pacientes

Acho que, à medida que a tecnologia de impressão 3D continua a evoluir e se torna mais acessível para médicos e engenheiros, podemos transformar isso em um conceito do laboratório para o leito do paciente.

Robert Weinschenk

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