FORMULAÇÃO DE HIDROGEL PARA BIOIMPRESSÃO 3D DE ESTRUTURAS ARTERIAIS

INTRODUÇÃO: A bioimpressão 3D tem se destacado na engenharia de tecidos por permitir a produção de estruturas tridimensionais capazes de se aproximar das características de tecidos biológicos. Entretanto, o desenvolvimento de hidrogéis que apresentem, ao mesmo tempo, boa capacidade de extrusão, estabilidade após a deposição e condições adequadas para a manutenção celular ainda representa um desafio. OBJETIVOS: Este trabalho teve como objetivo formular e avaliar hidrogéis para impressão 3D de modelos arteriais, analisando suas propriedades de viscosidade, extrusão, estabilidade estrutural e viabilidade celular, com perspectiva de aplicação futura em modelos para treinamento médico MATERIAIS E MÉTODO: Inicialmente, foi realizada uma revisão da literatura sobre bioimpressão, hidrogéis, anatomia arterial e cultivo celular. Foram desenvolvidas duas formulações de hidrogel à base de alginato de sódio, gelatina e ágar-ágar, sendo a formulação B acrescida de amido de milho. As amostras foram avaliadas por extrusão manual, reticulação com cloreto de cálcio, ensaio de viscosidade em viscosímetro Brookfield e testes em bioimpressora 3D. Na etapa de cultivo celular, realizada em parceria com o laboratório LAPIAGRO da PUCPR, foram utilizadas células-satélites bovinas provenientes de cultivo primário, expandidas até aproximadamente 80% de confluência. Foram preparadas duas placas de oito poços para acompanhamento por 7 e 14 dias, contendo grupos controle, hidrogéis sem células e hidrogéis associados às células. As placas foram mantidas a 37 °C e 5% de CO₂, com troca do meio e acompanhamento em microscópio invertido. A viabilidade celular foi avaliada pelo método de exclusão com azul de tripan. RESULTADOS: A formulação A apresentou viscosidade de 5,6 Pa·s e menor estabilidade após a extrusão, enquanto a formulação B apresentou 27,6 Pa·s, maior consistência e melhor manutenção da forma. Apesar disso, os testes de bioimpressão ainda apresentaram limitações de homogeneidade. No cultivo celular, foi observado crescimento nos poços sem hidrogel, enquanto nos poços contendo hidrogel a visualização das células foi limitada. A análise com azul de tripan apresentou viabilidade entre 90,32% e 97,30%, indicando predominância de células viáveis nas amostras avaliadas. CONSIDERAÇÕES FINAIS: Os resultados demonstraram avanços no desenvolvimento dos hidrogéis e permitiram avaliar seu comportamento físico e biológico. A formulação B apresentou desempenho mais promissor, porém ainda são necessários ajustes na composição, nos parâmetros de bioimpressão e nos protocolos de cultivo celular específicos para esses materiais, buscando melhorar a estabilidade das estruturas e a interação entre as células e o hidrogel.

PALAVRAS-CHAVE: Bioimpressão 3D; Hidrogéis; Cultivo celular; Viabilidade celular; Engenharia de tecidos.