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PrintONorgans – Direct Biomanufacturing on Organs

7 de Outubro, 2019

O PrintONorgans procura trazer avançadas tecnologias de fabricação aditiva para o ambiente clínico. Pretende-se desenvolver um robô para a impressão direta in situ de materiais em tecidos e/ou órgãos danificados de forma customizada e minimamente invasiva.

Ana Brandão, responsável do Departamento de IDI da Biosckin

Em declarações ao COMPETE 2020, Ana Brandão, responsável do Departamento de IDI da Biosckin, destaca que “o contributo do COMPETE 2020 na evolução do projeto PrintONorgans mostra-se fundamental, uma vez que potencia e permite acelerar as atividades de I&DT. O projeto PrintONorgans pretende enquadrar tecnologias de laboratório em ambiente hospitalar, na área da engenharia biónica, estando a ser desenvolvido um produto que exige elevada incorporação de tecnologia e conhecimento. O apoio do COMPETE 2020 permite a união de uma equipa multidisciplinar imprescindível para a prosseguimento dos objetivos definidos para o projeto, sendo um impulso a projetos inovadores e de grande ambição.”

Enquadramento

A população está cada vez mais envelhecida, levando a uma manifesta escassez de órgãos e limitações dos tratamentos clínicos no que toca a regeneração de tecidos. Como tal, tornou-se necessário desenvolver novas e emergentes terapias que tentem colmatar essas limitações.

O uso de robôs na medicina tem ganho cada vez mais força. Aliado a isto, o uso de tecnologia aditiva (vulgarmente conhecida por impressão 3D) para a produção de substitutos biológicos faz com que a medicina tenha dado um salto para uma nova realidade.

O Projeto

Este projeto procura trazer estas tecnologias usadas atualmente em ambiente de laboratório, para o ambiente hospitalar, desenvolvendo e implementando um procedimento pioneiro e inovador para a reparação customizada dos diferentes tecidos humanos. Para a sua implementação contará com o desenvolvimento de um equipamento capaz de imprimir materiais, combinados ou não com células/fármacos/fatores de crescimento diretamente na zona danificada.

Ao nível da solução apresentada, é esperado uma menor complexidade e maior rapidez no que diz respeito ao número de etapas necessárias desde a deteção do problema até à produção do implante temporário para a sua regeneração, tudo num equipamento. Espera-se que no final deste projeto se consiga encurtar ou até mesmo acabar com a lacuna existente entre a ciência/investigação e a medicina. Adicionalmente, é também esperado que o equipamento e procedimento desenvolvido sejam adaptáveis a várias soluções pela sua grande flexibilidade de funcionamento, podendo o mesmo ser usado para diferentes aplicações médicas, desde uma componente dermatológica até uma componente óssea. Esta característica trará um grande grau de inovação ao mercado.

Em termos de materiais o objetivo foca-se na utilização de materiais termoplásticos e hidrogéis. Estes materiais serão aplicados nas áreas danificadas de forma customizada e de acordo com as especificidades definidas pelo médico. O consórcio está determinado em ajustar a investigação e desenvolvimento para se obter um produto e procedimento vanguardista que traga a ciência até ao utilizador final. Este objetivo proporcionará uma inovação para o mercado e será visto como um fator diferenciador do existente e praticado atualmente.

A solução apresentada neste projeto consiste no desenvolvimento de um robô para a impressão direta in situ de materiais em tecidos e/ou órgãos danificados, de forma customizada e minimamente invasiva. O projeto não só conta com o desenvolvimento do robô, mas também com a implementação de um novo procedimento cirúrgico mais rápido, customizado, com tempos de recuperação mais reduzidos e incutindo a autorregeneração dos tecidos de modo a mimetizar, o melhor possível, todas as características e propriedades do tecido e/ou órgão existentes inicialmente.

O conceito passa pelo uso de tecnologias de engenharia inversa para a visualização e deteção dos danos ou problemas em tecidos ou órgãos, e reconstrução computacional tridimensional (3D) da zona danificada. Esta reconstrução necessitará de ser feita num software desenvolvido especialmente para o efeito. O software desenvolvido permitirá não só fazer a reconstrução 3D, mas também servirá de interface para o médico definir a área de atuação do robô, bem como definir zonas específicas para a colocação de diferentes materiais, células ou fármacos. De acordo com as especificações definidas no software, o robô desenvolvido fará a devida deposição dos materiais. Para garantir a precisão e controlo do robô, este contará com a incorporação de diferentes sensores (por exemplo, aproximação, temperatura, pressão). De forma a validar todo o procedimento, bem como a precisão e performance do robô, testes in vitro (manequins) e in vivo (animais) serão efetuados.

O Consórcio

O projeto printONorgans envolve o esforço conjunto das capacidades complementares dos membros do consórcio com vista à prossecução dos objetivos visados pelo mesmo. Neste consórcio participam a empresa Biosckin na qualidade de promotor líder e responsável pelo desenvolvimento do projeto; CDRSP-IPLeiria na qualidade de entidade do SCT com grande competência no desenvolvimento de equipamentos de fabricação aditiva e de manipulação de materiais; AMCubed, Lda. especialista no desenvolvimento de equipamentos e comercialização de equipamentos de fabricação aditiva; UC-ISR com competências reconhecidas na área da robótica e a UP-ICBAS – Universidade do Porto especializado em estudos in vitro e in vivo em animais de pequeno e grande porte.

Apoio COMPETE 2020

O projeto conta com o apoio do COMPETE 2020 no âmbito do Sistema de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico, na vertente de co-promoção, envolvendo um investimento elegível de 515 mil euros o que resultou num incentivo FEDER de cerca de 352 mil euros.

Fonte: Compete 2020

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