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Impression 3D bio, pour imprimer ses propres organes? - Par : Anouer Kebir,

Impression 3D bio, pour imprimer ses propres organes?


Anouer Kebir
Anouer Kebir est actuellement candidat au doctorat en génie électrique de l’ÉTS. Ses champs d’intérêt portent sur l’optimisation et le contrôle en temps réel de l’énergie et de la bioénergie solaires.
Programme : Génie électrique 

Chaque année, il y a plus de 100 000 personnes sur la liste d’attente  nationale de transplantation d’organes principaux. Toutes les 10 secondes, un autre nom s’ajoute à la liste et malheureusement 21 personnes meurent chaque jour sans recevoir une greffe de sauvetage. Est-ce que l’impression 3D bio, de plus en plus populaire, pourrait contribuer à sauver et améliorer la vie?

Dans un article publié dans Nature Biotechnology, des chercheurs de l’Université de Wake Forest en Caroline du Nord ont réussi une remarquable innovation. Une impression 3D bio sur des tissus biologiques a été conçue afin de construire le cartilage d’une oreille, des os crâniens, des muscles et des fragments de mâchoires humaines à partir de matériaux biologiques et de cellules souches.

Et pour la première fois, des cellules vivantes ont survécu au processus d’impression. Les chercheurs ont également pu implanter leurs structures 3D imprimées sur les rongeurs. Si la technologie fonctionne aussi bien pour les humains que pour les rongeurs, les médecins pourraient être un jour en mesure d’utiliser les propres cellules du patient pour imprimer un nouvel os, des muscles ou un morceau de cartilage.

L’imprimante est constituée de quatre têtes d’impression qui agissent de façon simultanée sur une plateforme qui se déplace sur les axes x, y et z. Deux têtes injectent les cellules qui forment le tissu pendant que les deux autres gèrent l’injection des hydrogels qui construisent le moule sur lequel les cellules souches vont être déposées. Elles remplissent également les creux qui forment les vaisseaux. Une fois que les cellules sont liées entre elles après avoir créé un tissu biologiquement continu et stable, les hydrogels sont dissous pour créer des conduits creux par lesquels le sang va circuler.

Efficacité de l’impression 3D bio

Figure 1: Les étapes d’impression 3D bio  d’un fragment de mâchoire

Figure 1. Impression 3D bio – Les étapes pour un fragment de mâchoire.

 

Figure 2. Les étapes d’impression 3D bio d’un cartilage d’oreille.

Figure 2. Impression 3D bio : les étapes pour un cartilage d’oreille.

 

Figure 5. Les étapes d’impression 3D bio d’un muscle.

Figure 3. Impression 3D bio – Les étapes pour un muscle.

L’efficacité de cette technique d’impression 3D bio a été démontrée à partir de l’implémentation sur des rongeurs. Cette technique a permis de produire :

  • un fragment d’os crânien de 8 mm de diamètre × 1.2 mm (0,32 pouce x 0,05 pouce) d’épaisseur (figure 1);
  • un fragment de mâchoire d’une dimension de 3.6 cm × 3.0 cm × 1.6 cm (1,42 pouce x 1,18 pouce x 0,63 pouce) (figure 2);
  • un muscle de 15 mm × 5 mm × 1 mm (0,59 pouce x 0,20 pouce x 0,04 pouce) et un cartilage d’oreille de 3.2 cm × 1.6 cm × 0.9 cm (1,26 pouce x 0,63 pouce x 0,35 pouce) à partir des cellules humaines (figure 3).

Les greffes ont montré leur fiabilité lorsqu’au bout de quelques mois elles ont formées un tissu vascularisé. Ainsi, les chercheurs sont très enthousiastes à l’idée de tester leur technique sur les humains, mais avant ça, il leur faudra vérifier la durabilité de ces greffes. Si ces dernières sont positives, nul doute qu’une nouvelle ère de la médecine s’ouvrira pour l’humanité.

 

 

Anouer Kebir

Profil de l'auteur(e)

Anouer Kebir est actuellement candidat au doctorat en génie électrique de l’ÉTS. Ses champs d’intérêt portent sur l’optimisation et le contrôle en temps réel de l’énergie et de la bioénergie solaires.

Programme : Génie électrique 

Laboratoires de recherche : GREPCI – Groupe de recherche en électronique de puissance et commande industrielle 

Profil de l'auteur(e)


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