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Pesquisadores criam réplica realista de orelha humana usando impressora 3D

Pesquisadores da Weill Cornell Medicine e da Cornell Engineering criaram uma réplica de uma orelha humana adulta usando técnicas de engenharia de tecidos de última geração e uma impressora 3D. O estudo, publicado online em 16 de março na Acta Biomaterialia, oferece a promessa de enxertos com anatomia bem definida e as propriedades biomecânicas corretas para aqueles que nascem com uma malformação congênita ou perdem uma orelha mais tarde na vida.

A reconstrução da orelha requer várias cirurgias e uma quantidade incrível de arte e habilidade, diz o Dr. Jason Spector, chefe da Divisão de Cirurgia Plástica e Reconstrutiva do NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center e professor de cirurgia (cirurgia plástica) na Weill Cornell Medicine. Esta nova tecnologia pode eventualmente fornecer uma opção que pareça real para milhares que precisam de cirurgia para corrigir deformidades na orelha externa.

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Muitos cirurgiões constroem uma orelha substituta usando cartilagem removida das costelas de uma criança, uma operação que pode ser dolorosa e deixar cicatrizes. E embora o enxerto resultante possa ser moldado para se assemelhar à orelha do destinatário, geralmente não tem a mesma flexibilidade.

Uma maneira de produzir uma orelha substituta mais natural é contar com a ajuda de condrócitos, as células que constroem cartilagem. Em estudos anteriores, o Dr. Spector e seus colegas usaram condrócitos derivados de animais para semear uma estrutura feita de colágeno, um componente-chave da cartilagem. Embora esses enxertos tenham se desenvolvido com sucesso a princípio, com o tempo a topografia bem definida da orelha – suas cristas, curvas e espirais familiares – foi perdida.

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Para resolver esse problema neste estudo, o Dr. Spector e sua equipe usaram cartilagem esterilizada derivada de animais tratada para remover qualquer coisa que pudesse desencadear rejeição imunológica. Isso foi carregado em estruturas plásticas intrincadas em forma de orelha que foram criadas em uma impressora 3D com base em dados da orelha de uma pessoa. Os pequenos pedaços de cartilagem atuam como reforços internos para induzir a formação de novo tecido dentro da estrutura. Semelhante à ferragem, ele fortalece o enxerto e evita a contração.

Nos próximos três a seis meses, a estrutura se desenvolveu em cartilagem contendo tecido que replicava de perto as características anatômicas da orelha, incluindo a borda helicoidal, a borda “anti-hélice” dentro da borda e a concha central. Para testar a sensação da orelha, foram realizados estudos biomecânicos em conjunto com o colaborador de longa data do Dr. Spector, o Dr. Larry Bonassar, professor de engenharia biomédica na Escola Meinig de Engenharia Biomédica do campus de Ithaca da Cornell. Isso confirmou que as réplicas tinham flexibilidade e elasticidade semelhantes à cartilagem da orelha humana. No entanto, o material fabricado não era tão resistente quanto a cartilagem natural e podia rasgar.

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Para resolver esse problema, o Dr. Spector planeja adicionar condrócitos à mistura, idealmente aqueles derivados de um pequeno pedaço de cartilagem removido da outra orelha do destinatário. Essas células depositariam as proteínas elásticas que tornam a cartilagem da orelha tão robusta, produzindo um enxerto que seria biomecanicamente muito mais semelhante à orelha nativa, afirmou ele.

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