{"id":65839,"date":"2022-01-26T11:44:31","date_gmt":"2022-01-26T16:44:31","guid":{"rendered":"https:\/\/rheolution.com\/?p=65839"},"modified":"2026-09-28T16:44:26","modified_gmt":"2026-09-28T20:44:26","slug":"metodos-para-imprimir-em-3d-estruturas-de-suporte-a-base-de-alginato","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/rheolution.com\/pt\/artigos-rheolution\/metodos-para-imprimir-em-3d-estruturas-de-suporte-a-base-de-alginato\/","title":{"rendered":"M\u00e9todos para impress\u00e3o 3D de arcabou\u00e7os \u00e0 base de alginato"},"content":{"rendered":"\t\t
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Artigo da Rheolution<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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M\u00e9todos para impress\u00e3o 3D de arcabou\u00e7os \u00e0 base de alginato<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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por Dra. Dimitria Bonizol Camasao,<\/a>Especialista S\u00eanior em Aplica\u00e7\u00f5es, Rheolution Inc.<\/p><\/div><\/div><\/div><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Durante o primeiro m\u00eas de 2022, nos concentramos nos hidrog\u00e9is de alginato utilizados em aplica\u00e7\u00f5es de engenharia de tecidos e administra\u00e7\u00e3o de medicamentos. Conforme j\u00e1 foi discutido no <\/span>primeira publica\u00e7\u00e3o<\/span><\/a> sobre este tema, alginato <\/span> \u00e9 comumente utilizado como bio-tinta na bioimpress\u00e3o 3D para produzir estruturas 3D (esqueletos) contendo c\u00e9lulas ou mol\u00e9culas bioativas, dependendo da aplica\u00e7\u00e3o. Uma caracter\u00edstica espec\u00edfica das solu\u00e7\u00f5es de alginato \u00e9 sua capacidade de se reticular rapidamente (ter suas mol\u00e9culas ligadas entre si) na presen\u00e7a de \u00edons (por exemplo, Ca\u00b2\u207a), resultando em um hidrogel coeso que pode ser preparado em diferentes formas. Al\u00e9m disso, suas propriedades mec\u00e2nicas finais podem ser ajustadas (pelo menos at\u00e9 certo ponto) variando-se os componentes utilizados em sua prepara\u00e7\u00e3o. <\/span><\/p>

Na <\/span>segunda publica\u00e7\u00e3o<\/span><\/a> Em janeiro de 2022, os hidrog\u00e9is de alginato foram reticulados com solu\u00e7\u00e3o de CaCl\u2082 em diferentes concentra\u00e7\u00f5es e tempos crescentes. Compreender o comportamento de uma formula\u00e7\u00e3o espec\u00edfica durante a reticula\u00e7\u00e3o \u2014 como o tempo de inicia\u00e7\u00e3o e a velocidade de gelifica\u00e7\u00e3o, bem como o potencial de incha\u00e7o e encolhimento relacionados a esse processo de gelifica\u00e7\u00e3o \u2014 \u00e9 essencial para projetar melhor os experimentos, especialmente para a impress\u00e3o 3D. <\/span><\/p>

Para a t\u00e9cnica de impress\u00e3o 3D por extrus\u00e3o, foram desenvolvidos diversos m\u00e9todos para imprimir estruturas 3D de alginato. A solu\u00e7\u00e3o de alginato possui viscosidade relativamente baixa e, para que seja poss\u00edvel imprimi-la na forma pura e submet\u00ea-la \u00e0 reticula\u00e7\u00e3o posterior, \u00e9 necess\u00e1ria uma otimiza\u00e7\u00e3o trabalhosa do protocolo. Por exemplo, os fabricantes de bio-tintas disp\u00f5em de protocolos detalhados, desenvolvidos para a impress\u00e3o de suas bio-tintas em uma concentra\u00e7\u00e3o espec\u00edfica, dentro da faixa recomendada de velocidade de impress\u00e3o, press\u00e3o de extrus\u00e3o, tamanho do bico, temperatura, entre outros par\u00e2metros. Um exemplo \u00e9 o alginato utilizado em uma de nossas notas de aplica\u00e7\u00e3o<\/a> publicadas <\/span>. A Cellink desenvolveu um detalhado <\/span>protocolo<\/span><\/a> para a impress\u00e3o de sua bio-tinta em suas impressoras 3D de extrus\u00e3o. <\/span> <\/p>

Quando um protocolo para a impress\u00e3o de solu\u00e7\u00e3o de alginato puro n\u00e3o est\u00e1 prontamente dispon\u00edvel ou \u00e9 dif\u00edcil de se obter, tamb\u00e9m foram desenvolvidos diferentes m\u00e9todos para superar sua baixa viscosidade. Alguns m\u00e9todos relatados incluem (Se\u00e7\u00e3o A na Figura 1) a pr\u00e9-reticula\u00e7\u00e3o da solu\u00e7\u00e3o de alginato no cilindro da seringa com solu\u00e7\u00e3o de CaCl\u2082 por at\u00e9 30 minutos antes da impress\u00e3o [1,2], (Se\u00e7\u00e3o B da Figura 1) o uso de uma agulha coaxial com solu\u00e7\u00e3o de alginato e CaCl\u2082 no inv\u00f3lucro e no n\u00facleo, respectivamente, para reticula\u00e7\u00e3o r\u00e1pida assim que saem da agulha durante o processo de impress\u00e3o [3], e, muito comum, (Se\u00e7\u00e3o C na Figura 1) a mistura com outros biomateriais, como gelatina, \u00e1gar, PEG, entre outros, para melhorar a capacidade de impress\u00e3o imediata [4]. <\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Al\u00e9m disso, um m\u00e9todo de impress\u00e3o relativamente novo, recomendado para melhorar a fidelidade da impress\u00e3o de biomateriais macios, conhecido como Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels (FRESH), tamb\u00e9m pode ser utilizado para imprimir estruturas de alginato puro [5]. Nessa t\u00e9cnica (Se\u00e7\u00e3o D na Figura 1), a bio-tinta \u00e9 extrudida em um banho de suporte composto por um hidrogel sacrificial que mant\u00e9m a bio-tinta no lugar at\u00e9 que ela se gelifique. No caso do alginato, o banho de suporte tamb\u00e9m deve conter cloreto de c\u00e1lcio para desencadear a reticula\u00e7\u00e3o. Em suma, a impress\u00e3o FRESH oferece uma combina\u00e7\u00e3o inigual\u00e1vel de recursos em termos de bio-tintas, resolu\u00e7\u00e3o, tamanho e complexidade geom\u00e9trica 3D que podem ser utilizados e\/ou alcan\u00e7ados. <\/span> <\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Al\u00e9m disso, um m\u00e9todo de impress\u00e3o relativamente novo, recomendado para melhorar a fidelidade da impress\u00e3o de biomateriais macios, conhecido como Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels (FRESH), tamb\u00e9m pode ser utilizado para imprimir estruturas de alginato puro [5]. Nessa t\u00e9cnica (Se\u00e7\u00e3o D na Figura 1), a bio-tinta \u00e9 extrudida em um banho de suporte composto por um hidrogel sacrificial que mant\u00e9m a bio-tinta no lugar at\u00e9 que ela se gelifique. No caso do alginato, o banho de suporte tamb\u00e9m deve conter cloreto de c\u00e1lcio para desencadear a reticula\u00e7\u00e3o. Em suma, a impress\u00e3o FRESH oferece uma combina\u00e7\u00e3o inigual\u00e1vel de recursos em termos de bio-tintas, resolu\u00e7\u00e3o, tamanho e complexidade geom\u00e9trica 3D que podem ser utilizados e\/ou alcan\u00e7ados. <\/span> <\/span>
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Seja na forma pura ou misturado com outros biomateriais, o alginato confere ao arcabou\u00e7o uma biocompatibilidade inerente, custo relativamente baixo, baixa toxicidade e gelifica\u00e7\u00e3o suave e ajust\u00e1vel com a adi\u00e7\u00e3o de c\u00e1tions divalentes \u2014 fatores importantes para o encapsulamento de c\u00e9lulas ou mol\u00e9culas bioativas. <\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\tElastoSens\u2122 Bio\t\t\t\t\t<\/h2>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tDescubra como nossa tecnologia mede, de forma n\u00e3o destrutiva, as propriedades viscoel\u00e1sticas de biomateriais e tecidos moles utilizando microvolumes de amostras\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tSaiba mais\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\tElastoSens\u2122 Bio\t\t\t\t\t<\/h2>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tDescubra como nossa tecnologia mede, de forma n\u00e3o destrutiva, as propriedades viscoel\u00e1sticas de biomateriais e tecidos moles utilizando microvolumes de amostras\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tSaiba mais\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Refer\u00eancias<\/b><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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[1] <\/span>Freeman, F. E., & Kelly, D. J. (2017). <\/span>Ajuste da rigidez e da composi\u00e7\u00e3o da bio-tinta de alginato para a libera\u00e7\u00e3o controlada de fatores de crescimento e para direcionar espacialmente o destino das MSCs em tecidos bioimpressos<\/span><\/a>. <\/span>Scientific Reports<\/span><\/i>, <\/span>7<\/span><\/i>(1), 1-12.<\/span><\/p>

[2] <\/span>Daly, A. C., Critchley, S. E., Rencsok, E. M., & Kelly, D. J. (2016). <\/span>Uma compara\u00e7\u00e3o entre diferentes bio-tintas para a bioimpress\u00e3o 3D de fibrocartilagem e cartilagem hialina.<\/span><\/a> Biofabrica\u00e7\u00e3o<\/span><\/i>, <\/span>8<\/span><\/i>(4), 045002.<\/span><\/p>

[3] Zhang, Y., Yu, Y., Chen, H., & Ozbolat, I. T. (2013). <\/span>Caracteriza\u00e7\u00e3o de canais microflu\u00eddicos celulares imprim\u00edveis para engenharia de tecidos<\/span><\/a>. <\/span>Biofabrica\u00e7\u00e3o<\/span><\/i>, <\/span>5<\/span><\/i>(2), 025004.<\/span><\/p>

[4] Mallakpour, S., Azadi, E. e Hussain, C. M. (2021). <\/span>Estado da arte da tecnologia de impress\u00e3o 3D de hidrog\u00e9is \u00e0 base de alginato \u2014 Uma t\u00e9cnica emergente para aplica\u00e7\u00f5es industriais<\/span><\/a>. <\/span>Avan\u00e7os na Ci\u00eancia Coloidal e de Interfaces<\/span><\/i>, 102436.<\/span><\/p>

[5] Shiwarski, D. J., Hudson, A. R., Tashman, J. W., & Feinberg, A. W. (2021). <\/span>O surgimento da impress\u00e3o 3D FRESH como plataforma para a biofabrica\u00e7\u00e3o avan\u00e7ada de tecidos<\/span><\/a>. <\/span>APL Bioengineering<\/span><\/i>, <\/span>5<\/span><\/i>(1), 010904.<\/span><\/p>




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Artigos relacionados<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tO que \u00e9 bioimpress\u00e3o FRESH e como funciona?<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\tO que \u00e9 bioimpress\u00e3o FRESH e como funciona?\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t
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J\u00e1 imaginou aqueles tanques de cura de fic\u00e7\u00e3o cient\u00edfica? O princ\u00edpio da flutuabilidade neutra por tr\u00e1s deles inspirou uma solu\u00e7\u00e3o \u00fanica para a impress\u00e3o 3D com tintas macias, semelhantes a l\u00edquidos. A t\u00e9cnica de bioimpress\u00e3o Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels (FRESH) foi desenvolvida para viabilizar a impress\u00e3o desses materiais complexos, ideais para aplica\u00e7\u00f5es em engenharia de tecidos. O segredo est\u00e1 em um banho de suporte habilmente projetado, capaz de sustentar as estruturas macias enquanto permite o movimento da agulha da extrusora. Com versatilidade, alta viabilidade celular e potencial para a impress\u00e3o de grandes estruturas, a FRESH abre um mundo de possibilidades, aproximando-nos ainda mais da bioimpress\u00e3o 3D de tecidos espec\u00edficos para cada paciente com base em dados anat\u00f4micos.<\/p>

Leia mais \u00bb<\/a><\/div>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tO que \u00e9 Bioprinting 4D e sua import\u00e2ncia na Biomedicina<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\tO que \u00e9 Bioprinting 4D e sua import\u00e2ncia na Biomedicina\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t
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A bioimpress\u00e3o 4D introduz o \u201ctempo\u201d como a quarta dimens\u00e3o, permitindo que os objetos impressos sofram altera\u00e7\u00f5es ao longo do tempo. Est\u00edmulos f\u00edsicos, como luz, temperatura ou magnetismo, podem induzir essas transforma\u00e7\u00f5es. O processo de bioimpress\u00e3o tamb\u00e9m pode permitir a libera\u00e7\u00e3o direcionada de medicamentos por meio de mudan\u00e7as na temperatura ou no pH. Os nano-hidrog\u00e9is podem servir como transportadores de medicamentos, direcionados por campos magn\u00e9ticos, e podem ser rapidamente degradados por enzimas. Al\u00e9m disso, os hidrog\u00e9is podem reagir a sinais biol\u00f3gicos, auxiliando no tratamento de tumores ao liberar medicamentos e, posteriormente, se biodegradarem com o tempo.<\/p>

Leia mais \u00bb<\/a><\/div>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\t\n\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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