Quand on dit que l’impression 3D peut aider à créer « n’importe quoi », c’est peut-être vrai. Nous avons vu que l’impression 3D pouvait traiter tous les types de matériaux, du bois au verre, mais celui-ci est une première pour le secteur de la recherche.
De nouvelles recherches menées par l’université Carnegie Mellon montrent qu’il est possible d’utiliser l’impression 3D de glace pour créer des structures qui ressemblent à des vaisseaux sanguins dans le corps.
Les résultats de cette recherche, s’ils sont concluants, pourraient contribuer à combler le fossé entre la disponibilité des organes et la demande de greffes. En réalité, si l’on s’en tient aux statistiques américaines, plus de 100 000 personnes aux États-Unis ont actuellement besoin d’une greffe d’organe. La demande d’organes, tels que les cœurs, les reins et les foies, dépasse de loin l’offre disponible et les gens attendent parfois des années avant de recevoir un organe donné. Chaque année, environ 6 000 Américains meurent dans l’attente. Imaginez ce que serait ce chiffre pour le reste du monde.
Grâce à l’ingénierie tissulaire, il serait possible de créer des organes et des tissus cultivés en laboratoire qui pourraient répondre à cette demande. Seulement, créer des réseaux de vaisseaux sanguins dans des organes artificiels qui fonctionnent comme les vaisseaux naturels, depuis les minuscules capillaires jusqu’aux plus grosses artères, est le Saint Graal, car les vaisseaux sanguins artificiels traditionnels ne reproduisent souvent pas la conception naturelle nécessaire au bon fonctionnement de l’organisme.
L’idée qui consiste à utiliser l’impression 3D de glace
L’impression 3D de glace consiste généralement à ajouter un courant d’eau à une surface très froide. « Ce qui différencie notre méthode des autres types d’impression 3D, c’est qu’au lieu de laisser l’eau geler complètement pendant l’impression, nous la laissons maintenir une phase liquide au-dessus. Ce processus continu, que nous appelons « freeform », nous permet d’obtenir une structure très lisse. Nous n’avons pas l’effet de superposition typique de nombreuses impressions 3D« , a expliqué Feimo Yang, chercheur principal.
Les chercheurs ont également utilisé de l’eau lourde, une forme d’eau où les atomes d’hydrogène sont remplacés par du deutérium, ce qui donne à l’eau un point de congélation plus élevé et contribue à créer une structure lisse.
Ces modèles de glace imprimés en 3D sont ensuite intégrés dans un matériau gélatineux, le GelMA. Lorsqu’elle est exposée à la lumière UV, la gélatine durcit et la glace fond, laissant derrière elle des canaux de vaisseaux sanguins réalistes.
Les chercheurs ont démontré avec succès qu’ils pouvaient introduire des cellules endothéliales, comme celles des vaisseaux sanguins, dans les vaisseaux sanguins fabriqués. Les cellules ont survécu sur la gélatine pendant deux semaines. (À l’avenir, ils ont l’intention de cultiver ces cellules pendant une plus longue période).
Outre l’utilisation potentielle pour la transplantation d’organes, Yang souligne que les vaisseaux sanguins imprimés en 3D pourraient être utilisés pour tester les effets des médicaments sur les vaisseaux sanguins. Ils pourraient également être recouverts des propres cellules d’un patient pour voir comment les cellules réagissent à un traitement médicamenteux avant de l’administrer au patient.
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