Pour aider les chercheurs à distinguer les éléments d’un implant des cellules ou des tissus, il était important de rendre les structures plus faciles à suivre et à surveiller à l’intérieur du corps du patient. Pour ce faire, des bioingénieurs et des chimistes de l’université d’Oregon ont créé des structures fluorescentes imprimées en 3D.
L’équipe a donc mis au point une technique appelée « melt electrowriting », qui permet d’imprimer en 3D des objets relativement grands avec une résolution très fine. Ce procédé permet de produire des échafaudages en maille qui pourraient être utilisés pour différents types d’implants biomédicaux – des implants qui pourraient servir à des applications telles que la technologie de cicatrisation des plaies, des vaisseaux sanguins artificiels ou des structures, aidant ainsi à la régénération des nerfs.
Ce travail est le fruit d’une collaboration entre l‘équipe d’ingénieurs de Paul Dalton et le laboratoire de chimie de Ramesh Jasti.
Dans le passé, on avait essayé de rendre les échafaudages fluorescents, mais sans grand succès, a expliqué Paul Dalton. La plupart des molécules fluorescentes se décomposent sous l’effet de la longue exposition à la chaleur requise par sa technique d’impression 3D. Les nano-boucles du laboratoire de Jasti sont beaucoup plus stables à haute température, explique un communiqué de presse.
Même si les deux groupes peuvent donner l’impression que leur travail est facile, « la fabrication de nanohoops est vraiment difficile, et l’électrorécriture par fusion est vraiment difficile à réaliser, donc le fait que nous ayons pu fusionner ces deux domaines très complexes et différents en quelque chose de très simple est incroyable », a déclaré Harrison Reid, étudiant diplômé dans le laboratoire de Jasti.
Les chercheurs ont découvert que l’ajout d’une petite quantité de nano-boucles fluorescentes au matériau d’impression 3D permettait d’obtenir des structures qui brillaient pendant de longues périodes. La fluorescence étant déclenchée par la lumière UV, les échafaudages restent transparents dans des conditions d’éclairage normales.
Une batterie de tests a été réalisée pour confirmer que l’ajout des nano-boucles n’affectait pas la résistance ou la stabilité du matériau imprimé en 3D. Ils ont également confirmé que l’ajout de molécules fluorescentes ne rendait pas le matériau résultant toxique pour les cellules, ce qui est important pour les applications biomédicales et constitue un critère de base essentiel à respecter avant de pouvoir se rapprocher d’une application humaine.
L’équipe envisage maintenant toute une série d’applications possibles pour les matériaux fluorescents qu’elle a créés.
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