O corante amarelo de alimentos número 5 - um aditivo alimentar largamente usado pela indústria - revelou-se o ingrediente secreto para viabilizar a impressão 3D de biomateriais, dotados de redes complexas fisicamente emaranhadas, que caracterizam os tecidos biológicos, como a vasculatura, por exemplo.

Os tecidos dos órgãos movimentam fluidos e trocam materiais através de redes vasculares distintas, embora biofísica e bioquimicamente conectadas. Com o advento da impressão 3D, os cientistas logo perceberam que havia a possibilidade de usar essa tecnologia para construir órgãos artificiais. Mas reproduzir essa vasculatura em materiais biocompatíveis utilizados para o cultivo de tecidos tem sido um desafio.

Uma técnica que está a ser desenvolvida para criar estruturas artificiais capazes de imitar a complexa arquitetura vascular dos tecidos biológicos, como as encontradas no interior dos pulmões, é conhecida como estereolitografia de projeção.

A técnica usa luz projetada e resinas fotorreativas para criar objetos sólidos. Os aditivos fotoabsorventes podem ser usados para impedir a fotopolimerização indesejável fora da região alvo, para assegurar resolução suficiente para a criação de arquiteturas complexas.

Acontece que as substâncias químicas disponíveis para isso são reconhecidamente cancerígenas e genotóxicas, ou seja, totalmente inadequadas para biomanufatura.

O investigador Bagrat Grigoryan e os seus colegas da Universidade Rice, nos EUA, descobriram agora que corantes alimentares naturais e sintéticos amplamente utilizados podem ser usados como potentes fotoabsorventes na produção de redes vasculares intrincadas e funcionais dentro de hidrogéis, rompendo com a grande limitação prática da estereolitografia de projeção.

O corante alimentar tartrazina - ou amarelo #5 - um corante alimentar comum encontrado numa variedade de salgados e bebidas, funciona como um aditivo bloqueador de luz para criar rapidamente elaborados hidrogéis multivasculares.

A equipa demonstrou as capacidades funcionais desses materiais recriando processos biológicos, como a oxigenação das células sanguíneas no pulmão, por exemplo.

Além disso, eles otimizaram um tecido hepático produzido por bioengenharia e transplantaram-no com sucesso num modelo de lesão hepática crónica em ratinhos para revelar o potencial de translação do método para aplicações práticas na área de saúde.