Nanobioinks – Engenharia de nanofibras de origem biológica para o desenvolvimento de biotintas nanoestruturadas de elevada performance para bio-impressão 3-D

Coordenador

Carmen Barros (CICECO)

Investigador Responsável CESAM

Helena Cristina Correia de Oliveira

Programa

Programa Operacional da Competitividade e Internacionalização (02/SAICT/2017)

Datas

22/06/2018 - 21/06/2021

Financiamento para o CESAM

7500 €

Financiamento Total

239903 €

A criação de soluções inovadoras e mais eficientes para tratar tecidos ou órgãos danificados, e administrar fármacos de uma forma mais efetiva, constitui um grande desafio científico, mas que corresponde a um domínio económico de produtos de elevado valor acrescentado para a área dos cuidados de saúde. A impressão 3D de análogos de tecidos vivos, com formas e funcionalidades específicas, para reparar ou substituir partes danificadas do corpo humano, ou para serem utilizados na investigação de doenças ou no teste de novos fármacos, está a despontar como uma estratégia inovadora em medicina. Contudo, a disponibilidade de biotintas, ou seja os biomateriais carregados com células que são depositados pelas ?bioimpressoras?, com boa aptidão à impressão, elevada densidade celular e propriedades mecânicas, é ainda limitada e considerada uma das principais limitações desta área. Neste contexto, e tendo em conta a experiência e o interesse da equipa de investigação no desenvolvimento e caracterização de materiais derivados da biomassa e na tecnologia de impressão 3D, o principal objetivo do projeto Nanobioinks é o desenvolvimento de biotintas inovadoras baseadas em hidrogéis e micro-veículos nanoestruturados com propriedades mecânicas melhoradas e elevada densidade celular, que possam superar as principais limitações das biotintas existentes, através da engenharias de nanofibras de origem biológica, tais como fibrilas de proteínas e nanocelulose. De forma a atingir este objectivo ambicioso, as actividades de investigação do projeto estão organizadas em quatro tarefas focadas na: – Produção de nanofibrilas de nanocelulose e proteínas com propriedades adequadas, nomeadamente razão de aspeto e morfologia, e a sua modificação por forma a introduzir funcionalidades específicas, como grupos carregados e reticulantes; -Formulação das biotintas, especificamente o desenho de novos hidrogéis e micro-veículos nanoestruturados, através de metodologias de auto-montagem bioinspiradas (ou metodologias convencionais) usando as nanofibrilas produzidas na tarefa 1 e a sua combinação com diferentes células; – Optimização dos parâmetros de bio-impressão, usando as biotintas desenvolvidas na tarefa 2, e produção de análogos de tecidos vivos com diferentes formas e funcionalidades para várias aplicações (regeneração de tecidos, investigação do cancro e teste de novos fármacos); – Caracterização detalhada dos biomateriais, biotintas e análogos de tecidos produzidos ao longo do projecto. É expectável que este projecto origine uma classe inovadora de biotintas nanoestruturadas para além do estado da arte neste domínio, e que consequentemente, constituirão um importante passo no desenvolvimento e consolidação da impressão 3D de análogos de tecidos vivos, para aplicação em diferentes áreas dos cuidados de saúde. Finalmente, contribuirá para o aumento da qualidade de vida da sociedade nas próximas gerações e para um desenvolvimento mais sustentável da humanidade

membros do CESAM no projeto