Bioimpressão 3D intradérmica de soluções biológicas reconstrutivas anti envelhecimento

• Processo: 20/09687-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2022
• Área do conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Janaina de Andrea Dernowsek
• Beneficiário: Janaina de Andrea Dernowsek
• Empresa: Bio.Inn Ltda
• CNAE: Fabricação de preparações farmacêuticas ; Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais ; Atividades profissionais, científicas e técnicas não especificadas anteriormente
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/07340-8 - Formulações de biotintas para bioimpressão de tecido 3D, BP.TT; 21/04033-7 - Reticulação de solução colagênica com método fotoquímico visando a bioimpressão intradérmica, BP.TT
• Assunto(s): Bioengenharia Bioimpressão Bioimpressão tridimensional Injeções intradérmicas Envelhecimento da pele Colágeno Centros de embelezamento e estética
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biofabricação | Bioimpressão intradérmica | colageno | Preenchedor antienvelhecimento | Bioengenharia

Resumo

Recentes avanços na manufatura aditiva têm permitido a impressão 3D de materiais biocompatíveis, células e componentes de suporte em complexos tecidos biológicos. Hoje em dia, o processo de bioimpressão 3D pode ser adaptado para produzir tecidos em uma variedade de formatos e complexidades estruturais, além de obter específicas propriedades químicas, biomecânicas e biológicas, visando a criação de biomodelos que mimetizam tecidos próximos dos reais. O presente projeto visa desenvolver um processo de obtenção de colágeno bioidêntico humano ultrapuro a partir de tecidos bioimpressos com potencial para produção futura em escala. Um segundo objetivo é desenvolver um método inovador intradérmicos de reticulação (crosslinking) do colágeno tipo 1 para o desenvolvimento de uma nova geração de preenchimentos dérmicos antienvelhecimento utilizando biofabricação 3D de tecidos. O processo que desejamos desenvolver tem fatores únicos por ser extraído de tecidos bioimpressos a partir da tecnologia de bioimpressão de células humanas delineada pela autora do projeto e produzido de maneira inovadora, acompanhado de um processo de extração que mantém a nobreza da proteína, mantendo a estrutura fibrilas de colágeno original (processo sem similar encontrado na busca de anterioridade) e propícia para processos de reticulação (crosslinking) que permitem sua maior longevidade na derme em aplicações injetáveis (figura 1). O resultado é uma solução de alta pureza e com características singulares para aplicações nas indústrias cosmética, farmacêutica, odontológica e médica, e em um específico mirando o co-desenvolvimento futuro com indústria farmacêutica de uma nova geração de preenchedor dérmico antienvelhecimento, mercado projetado em 10 bilhões de dólares em 2026 e crescimento de 8% ao ano. Em entrevista com mais de 100 pessoas da indústria e 10 especialistas de medicina estética validaram-se as hipóteses de que há potencial para obtenção pelo processo proposto de um produto com vantagens competitivas significativas em relação às alternativas de preenchedores dérmicos atuais. A solução diferencia-se das alternativas baseadas em ácido hialurônico pelo colágeno fibroso proporcionar maior durabilidade das aplicações em vista da sua maior capacidade de reticulação e de promoção de bioestimulação do colágeno da própria pele. Diferencia-se das alternativas de compostos sintéticos/colágeno de origem animal por trazer menor risco de reação adversa, dado que estamos propondo uso de compostos orgânicos bioidênticos aos humanos. Como metodologia de projeto realizaremos a prova de conceito do processo em seis etapas principais: cultivo celular 2D e produção dos esferoides, formulação dos hidrogéis, preparação da biotinta, bioimpressão, extração do colágeno, análises de qualidade/segurança e reticulação (crosslinking). O resultado esperado da pesquisa é a validação do processo produtivo de insumo biológico proposto com obtenção das propriedades de pureza, fibrilar e reticulação esperadas para o colágeno tipo I bioidêntico ao humano, tornando-o atrativo para a indústria de estética. Este trabalho abre oportunidades de desenvolvimento de uma nova geração de preenchedores dérmicos utilizando o que há de mais inovador no campo da biofabricação de tecidos e avançaria no campo da medicina não invasiva. (AU)