A impressão 3D é uma grande notícia: durante seu discurso sobre o Estado da União, o presidente Obama pediu o lançamento de centros de produção centrados na impressão 3D, enquanto no início desta semana vimos o nascimento de uma das aplicações mais lúdicas da tecnologia. 3D Doodler, que permite desenhar objetos de plástico sólidos em 3 dimensões.
Ontem, os médicos e engenheiros da Cornell apresentaram um uso bastante diferente da tecnologia: um ouvido artificial realista feito de células vivas, construído com tecnologia de impressão 3D. Seu produto, descrito em um artigo publicado no PLOS ONE, é projetado para ajudar crianças nascidas com defeitos congênitos que os deixam com orelhas externas subdesenvolvidas, como a microtia.
A prótese - que poderia substituir materiais artificiais previamente usados com texturas semelhantes a isopor, ou o uso de tecido cartilaginoso colhido das costelas do paciente - é o resultado de um processo de várias etapas.
Primeiro, os pesquisadores fazem uma representação 3D digital do ouvido de um paciente. Para o seu protótipo, eles escanearam ouvidos pediátricos saudáveis, mas teoricamente, um dia poderão escanear um ouvido intacto do outro lado da cabeça de um paciente - se a microtia deles só tiver afetado um dos ouvidos - e inverter a imagem digital, permitindo para criar uma réplica exata do ouvido saudável.
Em seguida, eles usam uma impressora 3D para produzir um molde de plástico sólido a forma exata da orelha e preenchê-lo com um gel de colágeno de alta densidade, que eles descrevem como tendo uma consistência semelhante ao Jell-O.
Uma impressora 3D cria um molde de plástico para o andaime de colágeno da orelha. (Imagem via Lindsay France / Cornell University Photography) 
Uma orelha de colágeno, para ser semeada com células de cartilagem viva e implantada sob a pele. (Imagem via Lindsay France / Cornell University Photography) Após a impressão, os pesquisadores introduzem as células da cartilagem na matriz de colágeno. Para o protótipo, eles usaram amostras de cartilagem coletadas de vacas, mas poderiam presumivelmente usar células de cartilagem em outras partes do corpo do próprio paciente na prática.
Ao longo de alguns dias em uma placa de Petri cheia de nutrientes, as células da cartilagem se reproduzem e começam a substituir o colágeno. Depois disso, o ouvido pode ser cirurgicamente ligado a um ser humano e coberto com a pele, onde as células da cartilagem continuam a substituir o colágeno.
Até agora, a equipe implantou apenas as orelhas artificiais sob a pele nas costas dos ratos de laboratório. Após 3 meses presos aos ratos, as células da cartilagem substituíram todo o colágeno e preencheram toda a orelha, e a prótese manteve sua forma e tamanho originais.
Em um comunicado de imprensa, o co-autor Jason Spector disse que o uso de células do próprio paciente reduziria muito a chance do corpo rejeitar o implante após a cirurgia. Lawrence Bonassar, outro co-autor, observou que, além de defeitos congênitos, a prótese também pode ser valiosa para aqueles que perdem o ouvido externo como resultado de câncer ou acidente. Se usado para uma criança com microtia, a orelha não crescerá junto com a cabeça ao longo do tempo, então os pesquisadores recomendam esperar para implantar uma de suas próteses até o paciente completar 5 ou 6 anos, quando normalmente as orelhas cresceram mais que 80% de seu tamanho adulto.
A maior vantagem da nova tecnologia sobre os métodos existentes é o fato de que o processo de produção é personalizável, de modo que algum dia poderia produzir ouvidos de aparência realista para cada paciente em uma escala de tempo rápida. Os pesquisadores realmente aceleraram o processo desde que conduziram os experimentos incluídos no estudo, desenvolvendo a capacidade de imprimir diretamente o ouvido usando o colágeno como uma "tinta" e pular o molde.
Ainda há alguns problemas para resolver, no entanto. Agora, eles não têm os meios para colher e cultivar o suficiente da própria cartilagem de um paciente pediátrico para construir uma orelha, e é por isso que eles usaram amostras de vacas. Além disso, testes futuros são necessários para provar que o implante cirúrgico é seguro para seres humanos. A equipe diz que eles planejam abordar esses problemas e poderiam estar trabalhando no primeiro implante de tal ouvido em um ser humano tão cedo quanto 2016.
