Como as impressoras 3D podem ajudar a melhorar o acesso aos cuidados oftalmológicos

Nos últimos anos, o uso da impressão 3D na área da saúde aumentou.

A impressão 3D já foi usada para criar certos implantes e próteses. E atualmente estão em andamento pesquisas sobre maneiras de usar a impressão 3D para órgãos e tecidos humanos, bem como para medicamentos.

Agora, cientistas do Centro de Pesquisa e Educação Ocular (CORE) da Universidade de Waterloo, em Ontário, Canadá, apresentaram recentemente uma pesquisa durante a Reunião Anual ARVO 2023, mostrando como a impressão 3D poderia ser usada no tratamento oftalmológico.

As possíveis aplicações de impressão 3D incluíam administração ocular de medicamentos, lentes de contato biodegradáveis ​​e um modelo de olho bioimpresso em 3D que poderia ser usado para testar medicamentos administrados através do olho.

As descobertas ainda não foram publicadas em uma revista revisada por pares.

Ao contrário de uma impressora padrão que imprime palavras e fotos em uma folha plana de papel, a impressão 3D cria um item tridimensional real.

A impressora 3D faz isso usando camadas de material de "impressão". Essas camadas continuam a se formar e moldar o objeto que está imprimindo. Por isso, a impressão 3D é considerada uma tecnologia aditiva.

Uma variedade de materiais, incluindo plásticos, metais, compósitos e cerâmica, pode ser usada para imprimir objetos em 3D.

Para dispositivos médicos de impressão 3D, a Food & Drug Administration (FDA) atualmente regulamenta esses itens por meio de seu Centro de Dispositivos e Saúde Radiológica (CDRH).

De acordo com o Dr. Alex Hui, chefe de biociências do Centro de Pesquisa e Educação Ocular (CORE) da Universidade de Waterloo, o principal benefício da impressão 3D é a flexibilidade.

“A impressão 3D abre novos caminhos para a fabricação rápida, sob demanda e personalizada de dispositivos oculares, desde óculos, lentes de contato ou inserções oculares para administração de medicamentos”, disse ele ao Medical News Today. “Também podemos aproveitar essa tecnologia para criar melhores modelos oculares in vitro para rastrear medicamentos ou testar novos produtos oculares”.

“Embora o potencial da impressão 3D no tratamento oftalmológico seja bastante promissor, ainda estamos muito longe dessa realidade”, acrescentou Hui. “É exatamente por isso que decidimos prosseguir com esta pesquisa, ajudando a preencher a lacuna entre a impressão 3D e as aplicações oftálmicas”.

Esta não é a primeira vez que os cientistas analisam a impressão 3D na saúde ocular. Um estudo em dezembro de 2022 mostrou como a bioimpressão 3D poderia ser usada para criar tecido ocular. Outra pesquisa examinou a impressão 3D para lentes de contato e lentes intraoculares.

"Do ponto de vista do consumidor, a impressão 3D permite que dispositivos médicos sejam potencialmente produzidos no local de atendimento - por exemplo, no escritório ou em casa", disse Hui. "A aplicação mais útil será para situações que precisam de um design personalizado, único ou especial para um paciente único. Prevemos que esta tecnologia pode ser impactante em lentes esclerais, ortoqueratologia e administração de medicamentos, onde produtos personalizados e personalizados são altamente desejáveis. Produtos com prazo de validade curto ou produtos que levam semanas ou meses para serem produzidos também podem se beneficiar dessa tecnologia."

Três das inovações da impressão 3D giraram em torno da fabricação e uso de chips microfluídicos de polidimetil siloxano (PDMS) impressos em 3D.

Os pesquisadores analisaram o uso desse chip para testar as respostas das células oculares a certas condições, bem como usar o chip para fazer uma lente de contato que pode testar medicamentos administrados pelos olhos.

Além disso, os cientistas foram capazes de incorporar células epiteliais da córnea humana (HCECs) no chip PDMS para uso em estudos biológicos celulares.

"Dispositivos microfluídicos são uma ferramenta comum usada em pesquisa e diagnóstico", explicou Hui. "Por exemplo, considere as tiras de teste COVID que usam princípios semelhantes, onde apenas uma pequena quantidade de fluido é aproveitada para obter informações. As feitas de PDMS são usadas principalmente para pesquisa contendo células, mas o processo tradicional para fazer dispositivos microfluídicos PDMS é bastante demorado e caro."

“O CORE aproveitou a impressão 3D como uma forma de ajudar a facilitar esse processo, permitindo-nos criar elementos de design que normalmente não seriam possíveis usando abordagens tradicionais”, continuou ele. "Utilizamos esses chips PDMS para ajudar a testar e rastrear novos medicamentos e produtos nas células em termos de segurança e eficácia. Também podemos projetar esses chips no futuro como uma ferramenta de diagnóstico, como a detecção de biomarcadores do filme lacrimal para doenças oculares específicas, em uma forma relativamente rápida desde o design até os primeiros protótipos."