La cellulose est un glucide qui comprend une chaîne linéaire de molécules de glucose. C’est aussi un matériau biodégradable qi se trouve sur la paroi de cellules végétales telles que le bois. Aujourd’hui, les chercheurs de l’Empa ont intégré dans ce matériau des capacités qui facilitent la fabrication additive d’implants pour les maladies du cartilage.

L’Empa est un centre de recherche spécialisé dans les sciences des matériaux et les technologies. Michael Hausmann, chercheur à l’Empa est en charge de ce projet.

La cellulose est le polymère naturel le plus abondant sur terre. Il va sans dire qu’en étudiant ses nanocristaux, on pourrait déterminer ses différents champs d’application afin que des professionnels puissent bénéficier de la matière première.

De façon plus précise, l’objectif de Michael est d’incorporer à la fois des cellules humaines et thérapeutiques dans la structure de base afin de produire des implants biomédicaux.

Tout commence par une oreille

Certains enfants souffrent de maladies telles que la microtie, où les oreilles externes ne sont que partiellement développées.

Des composites à base de nanocellulose en forme d’oreille pourraient donc servir d’implant pour traiter ce type de malformation auriculaire héréditaire.

Une fois l’objet en forme d’oreille humaine retirée de l’imprimante 3D, Michael Hausmann a expliqué : « A l’état visqueux, les nanocristaux de cellulose peuvent être facilement façonnés avec d’autres biopolymères en structures tridimensionnelles complexes en utilisant une imprimante 3D, comme le Bioplotter. »

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Selon le chercheur, les structures ont des propriétés mécaniques douces. Le but du chercheur est d’optimiser le procédé d’impression d’où sa recherche sur les caractéristiques des hydrogels composites de nanocellulose. L’analyse aux rayons X a notamment permis de déterminer comment la cellulose est distribuée et organisée dans les structures imprimées.

« Une fois que le tissu artificiel a été implanté dans le corps, le matériau polymère biodégradable devrait se dégrader avec le temps. La cellulose elle-même n’est pas dégradable dans l’organisme, mais biocompatible. Cependant, ce n’est pas seulement sa biocompatibilité qui fait de la nanocellulose le matériau parfait pour les échafaudages d’implants. C’est aussi la performance mécanique des nanocristaux de cellulose qui en font des candidats prometteurs, car les fibres minuscules mais très stables peuvent très bien renforcer l’implant produit », explique Hausmann.

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