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Em tese de doutorado, professor da Uniara aborda criação de plugin visando à integração de etapas da bioimpressão 3D

Publicado em: 05/03/2024

“Desenvolvimento de um módulo de extensão (plugin) para o software InVesalius visando à integração de etapas da bioimpressão 3D” é o título da tese de doutorado do coordenador do curso de Design Digital da Universidade de Araraquara – Uniara, Juliano Marcello, que foi defendida na última sexta-feira, dia 1º de março, no Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia em Medicina Regenerativa e Química Medicinal – PPGB-MRQM, na unidade II da instituição.

“A proposta desse trabalho foi criar um módulo de extensão – plugin - ao software InVesalius, uma ferramenta que gera o modelo 3D digital construído a partir de imagens médicas obtidas por equipamentos, como por exemplo de tomografia computadorizada ou ressonância magnética, para que seja possível segmentar o modelo 3D gerado e enviá-lo diretamente à bioimpressora 3D, evitando-se exportar o modelo para outros softwares de tratamento, antes de enviar para a bioimpressora, encurtando-se, assim, o caminho”, explica Marcello.

Ele acrescenta que também foram desenvolvidos recursos para que os pesquisadores – usuários - possam registrar, na forma de arquivo, e gerenciar as informações relacionadas aos parâmetros operacionais de impressão, “permitindo validar e armazenar as melhores práticas para impressões futuras, o que possibilita otimizações no processo e potencializa os resultados”. “Em suma, o projeto facilita o processo de bioimpressão pelos usuários de qualquer formação tecnológica, principalmente aqueles sem amplo domínio e familiaridade com uso de softwares especializados”, destaca.

Para contextualizar seu estudo, o docente coloca que o objetivo da medicina regenerativa e da engenharia de tecidos é regenerar ou substituir tecidos perdidos ou danificados, “a fim de salvarem ou oferecerem melhores condições de vida aos pacientes”. “A bioimpressão 3D surge como uma tecnologia promissora para a fabricação de tecidos ou órgãos de forma automatizada, amparada na aplicação de Tecnologias da Informação - TI. Cada tecido ou órgão possui características específicas e complexas - com estruturas morfológicas e composições celulares e moleculares próprias -, além de funcionalidade bem definida”, aponta Marcello.

Dessa forma, de acordo com ele, a fim de se reproduzir estruturas anatômicas, é fundamental conhecer as especificidades de cada uma dessas funcionalidades, “de modo a se projetar e integrar adequadamente as etapas da biofabricação, desde a criação da imagem computadorizada – blueprint -, passando-se pela materialização por bioimpressoras, até a fase de maturação tecidual feita por biorreatores”. “Nesse contexto, a extração da arquitetura do tecido/órgão e a geração de projetos de alta resolução são tarefas desafiadoras para a regeneração de tecidos”, diz.

Marcello teve como orientador e coorientador de sua tese, respectivamente os professores Rodrigo Alvarenga Rezende e André Capaldo Amaral. “A bioimpressão tem se desenvolvido de forma muito rápida no mundo. O maior objetivo a longo prazo é a biofabricação de tecidos e órgãos humanos, produzidos com células do próprio paciente, que possam restaurar ou substituir órgãos acometidos por doenças ou acidentes. A Uniara possui projetos nesse campo, tanto no desenvolvimento de biomateriais e aplicações, quanto de ferramentas computacionais - Tecnologia da Informação - que apoiem este campo da ciência e tecnologia”, destaca Rezende.

Ele conta que, no Núcleo de Tecnologias Tridimensionais - NUT3D do PPGB-MRQM, Marcello trabalhou durante quatro anos na concepção do plugin que converge várias etapas de um projeto da bioimpressão. “O software foi batizado como BioSlicer e registrado no Instituto Nacional da Propriedade Industrial - INPI. O BioSlicer trabalha com a importação de imagens médicas, obtidas por ressonância magnética ou tomografia computadorizada, e o planejamento para que a solução possa ser materializada por uma impressora 3D ou por uma bioimpressora”, detalha o orientador.

Dessa forma, segundo Rezende, o BioSlicer deverá ser incorporado ao InVesalius, “que é um software nacional, desenvolvido pelo Centro de Tecnologia da Informação – CTI Renato Archer, de Campinas, que apoiou esse trabalho”. “O projeto de doutoramento também teve apoio da startup 3D Biotechnology Solutions - 3DBS, também situada em Campinas”, finaliza o docente.

Informações sobre o PPGB-MRQM da Uniara podem ser obtidas no endereço www.uniara.com.br/ppg, pelo telefone (16) 3301-7348 ou pelo e-mail secpgbio@uniara.com.br.

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