Une décennie de travail, les conclusions d'une équipe dirigée par le professeur Anthony Atala ont été publiés aujourd'hui dans Biotechnologie naturelle, et représentent un incroyable pas en avant dans l’idée d’un être humain « plug and play ». Selon l'équipe de Wake Forest, la bio-imprimante fonctionne un peu comme une imprimante 3D « traditionnelle », en utilisant techniques de fabrication additive afin d’ajouter des matériaux couche par couche, créant finalement un complexe structure. Mais contrairement à la plupart des imprimantes 3D qui utilisent des plastiques, des résines, des métaux (et parfois même de la céramique), ces bio-imprimantes utilisent des matériaux très différents.
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Les bio-imprimantes fonctionnent de la même manière que les imprimantes 3D conventionnelles, en utilisant la fabrication additive pour construire des structures complexes couche par couche. Au lieu d’utiliser des plastiques, des résines et des métaux, les bio-imprimantes utilisent des biomatériaux spéciaux qui se rapprochent étroitement des tissus fonctionnels et vivants.
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Une fois que le système intégré d’impression de tissus et d’organes (ITOP) aura été testé de manière plus approfondie et qu’il aura été prouvé qu’il est sans danger pour l’homme, nous pourrions bientôt imprimer des parties du corps de remplacement pour les patients.
"Les cellules ne peuvent tout simplement pas survivre sans un apport de vaisseaux sanguins inférieur à 200 microns [0,07 pouces], ce qui est extrêmement petit", a déclaré Atala à Gizmodo. « C’est la distance maximale. Et ce n’est pas seulement destiné à l’impression, c’est la nature.
Mais l'ITOP résout ce problème en utilisant des matériaux polymères afin de créer la forme de la structure, puis un gel à base d'eau envoie les cellules au bon endroit au sein de cette structure. Une structure externe est temporairement mise en place afin d'aider les cellules à conserver leur forme pendant le processus d'impression, et les chercheurs placent également des microcanaux directement dans la conception qui permettent aux nutriments et à l'oxygène d'être acheminés vers le cellules. "Nous avons essentiellement recréé des capillaires, en créant des microcanaux qui agissaient comme un lit capillaire", a expliqué Atala.
À première vue, Atala et son équipe ont une bonne chose à faire: les mouchoirs semblent être correctement dimensionnés, en forme et de la résistance appropriée pour une utilisation réelle dans le corps humain, mais ils subissent encore davantage de tests pour être sécurité supplémentaire. Et ce qui est encore plus intéressant, c’est qu’ils envisagent également d’autres applications d’ITOP.
« Le développement futur de l’imprimante intégrée tissus-organes est orienté vers la production de tissus pour des applications humaines et à la construction de tissus et d'organes solides plus complexes », Atala dit Quartz. « Lors de l’impression de tissus et d’organes humains, bien sûr, nous devons nous assurer que les cellules survivent, et la fonction est le test final. Nos recherches indiquent la faisabilité de l’impression d’os, de muscles et de cartilages pour les patients. Nous utiliserons des stratégies similaires pour imprimer des organes solides.
Et même si Atala affirme qu’« il faudra encore un certain temps » avant que cela puisse être qualifié d’avancée majeure, c’est peut-être un euphémisme de la décennie.
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