Publication
Development of 3D-printed cancer tissues using computer assisted designs (CAD)
| Summary: | O cancro da mama é o mais diagnosticado e a principal causa de mortalidade oncológica em mulheres. As interações complexas entre células tumorais, estromais e a matriz extracelular são determinantes na progressão tumoral e nos resultados terapêuticos, salientando a necessidade de modelos 3D avançados que reproduzam com precisão o microambiente tumoral nativo. Neste contexto, a bioimpressão 3D proporciona uma abordagem robusta, permitindo a disposição controlada de células e biomoléculas, possibilitando o ajuste das propriedades bioquímicas e mecânicas. Este estudo visa desenvolver uma biotinta de gelatina-alginato para bioimpressão 3D, com o objetivo de criar um modelo biomimético de cancro da mama que integre fibroblastos e imite o aumento de rigidez característico dos tumores mamários. A triagem inicial e os testes de viabilidade de impressão identificaram composições com viscosidade equilibrada e cinética de gelificação apropriada. A caracterização reológica demonstrou que a sinergia entre gelatina e alginato aprimora as propriedades mecânicas da biotinta. Adicionalmente, verificou-se que a concentração dos biopolímeros, a relação de massa, a temperatura e o tempo influenciam significativamente a viscosidade, o módulo de cisalhamento e o comportamento pseudoplástico, afetando diretamente o desempenho da biotinta. Além disso, a otimização dos parâmetros da biotinta revelou que o tempo de reticulação não teve um impacto significativo na viabilidade celular, e uma densidade celular de 8 x 10⁶ células/mL apresentou alta viabilidade celular (≈ 90%) após 8 dias. Nas estruturas tumorais impressas, a viabilidade celular foi inicialmente elevada, mas diminuiu ao oitavo dia, com a formação de esferoides de fibroblastos. As estruturas tumorais demonstraram viabilidade celular significativamente superior em comparação com as amostras não impressas, aumentando ao longo do tempo. Finalmente, ao oitavo dia de cultura, o modelo bioimpresso apresentou maior viabilidade celular na região tumoral (94%) em comparação com o estroma (75%), com formação de esferoides no componente estromal e nas margens do tumor. Em conclusão, ambas as biotintas apresentaram propriedades mecânicas e biocompatíveis adequadas, e o modelo de cancro da mama 3D integrou de forma eficaz os componentes tumorais e estromais, proporcionando uma plataforma para o estudo das interações entre fibroblastos e células tumorais, com potencial para aplicações futuras na descoberta de fármacos. |
|---|---|
| Main Authors: | Anjos, Inês Areias |
| Subject: | 3D bioprinting Bioink 3D models Tumour microenvironment Breast cancer |
| Year: | 2024 |
| Country: | Portugal |
| Document type: | master thesis |
| Access type: | open access |
| Associated institution: | Universidade Nova de Lisboa |
| Language: | English |
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