UpNano, fabricant d’imprimantes 3D à polymérisation à 2 photons (2PP), a exploré l’utilisation d’une nouvelle résine sur ses machines : la bio-encre Hydrotech INX© U200. Développé par le spécialiste des matériaux BIO INX, basé en Belgique, ce nouveau matériau permet la fabrication d’organes sur puce complexes et polyvalents.
Les résultats de cette collaboration permettent désormais d’ajouter une couche supplémentaire de complexité à une construction bioimprimé 3D par la combinaison intelligente de plusieurs matériaux biocompatibles. À cet égard, des modèles polyvalents de cancer sur puce sont possibles en combinant la résine nouvellement lancée avec l’hydrogel Hydrobio INX© U200 à base de gélatine encapsulant les cellules. Celle-ci serait la « première encre biologique haute résolution disponible dans le commerce qui offre une interactivité cellulaire ».
Macrostructures avec une précision de l’ordre du micromètre
Avec la sortie de l’Hydrotech INX© U200, les deux entreprises démontrent leur succès dans le développement d’un matériau polyvalent qui permet l’impression 3D 2PP de macrostructures avec une précision de l’ordre du micromètre. Le matériau a été certifié selon la norme ISO 10993-5, confirmant son excellente biocompatibilité.
Jasper Van Hoorick, CEO de BIO INX, commente : « Combinées au fait que le matériau est totalement bio-inerte, ses caractéristiques robustes font d’Hydrotech INX© U200 le choix idéal pour les applications d’organes sur puce. »
Le matériau peut être traité sur l’imprimante NanoOne 2PP d’UpNano, un système d’impression 3D à haute résolution basé sur la lithographie multiphotonique et dont le débit peut atteindre 450 mm³ par heure. En outre, le NanoOne Bio est spécifiquement adapté à l’impression de cellules vivantes dans des conditions stériles. Il constitue donc une machine idéale pour la tâche la plus difficile de la bio-impression : la fabrication d’échafaudages 3D complexes pour les cultures cellulaires, tout en intégrant des cellules vivantes dans ces structures en une seule étape simple.
« Il est facile de combiner ces étapes« , explique Denise Hirner, COO et cofondatrice d’UpNano, « en utilisant le NanoOne Bio en combinaison avec les deux bioinks Hydrotech INX© U200 pour la structure inerte et Hydrobio INX© U200 pour les cellules vivantes en 3 dimensions ».
En fait, alors que l’Hydrotech-bioink est parfaitement optimisé pour la fabrication à haute résolution de microstructures inertes mais biocompatibles, l’Hydrobio-bioink est un hydrogel naturel soluble dans l’eau qui permet le transfert direct de cultures cellulaires à partir de plaques de culture en 2D dans des structures complexes en 3D. Il a été spécifiquement développé pour l’encapsulation de plusieurs types de cellules, permettant ainsi la génération de microtissus complexes en 3D.
Outre les dispositifs de laboratoire sur puce avec cellules vivantes intégrées, des structures de surface ressemblant à des tissus naturels (structures biomimétiques), telles que des lobules hépatiques ou des villosités intestinales, peuvent désormais être créées à l’intérieur d’un canal microfluidique sur une puce, et des cellules vivantes à différentes densités peuvent ensuite être ensemencées directement sur ces structures.
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