3DEndoFab, vers l’impression 3D de tissus biologiques à l’intérieur du corps humain

Imaginez qu’on puisse un jour imprimer des tissus biologiques directement à l’intérieur du corps humain. Fou, n’est-ce pas ? Oui, et peut-être pas aussi futuriste qu’il n’y parait. En effet, le Dr Andrea Toulouse de l’Institut d’optique appliquée de l’université de Stuttgart vient de recevoir un financement de 1,8 million d’euro de la Fondation Carl Zeiss dans le cadre du programme CZS Nexus, afin d’accélérer ses travaux de recherche sur cette question. Elle va monter un groupe de recherche, appelé 3DEndoFab, pour imaginer une micro-imprimante 3D qui pourrait directement créer des tissus dans le corps. On imagine assez facilement toutes les contraintes que cette micro-machine peut représenter et bien évidemment, on ne pouvait passer à côté de ce sujet qui va sans doute avoir un impact considérable sur le secteur médical.

Imprimer de la peau, du cartilage, des tissus ou autre structure cellulaire est aujourd’hui possible et les applications se multiplient rapidement. Pour l’instant, il n’existe cependant pas de solutions qui permettent une impression directement dans le corps et donc qui suppriment tous les défis liés à l’implantation de la structure imprimée. Car c’est souvent là le problème. Et c’est ce que souhaite régler le Dr Andrea Toulouse. Elle s’appuie sur le principe d’endoscopie pour imaginer une imprimante 3D très fine, qui pourrait être insérée dans notre corps et créer directement sur place les tissus afin qu’ils puissent remplir leur pleine fonction.

Andrea Toulouse et son équipe mènent des recherches sur l’impression 3D haute résolution à l’aide de procédés basés sur la lumière (crédits photo : Université de Stuttgart / Uli Regenscheit)

Ce projet s’appelle “3D Endoscopic Microfabrication” ou 3DEndoFab. Andrea Toulouse explique : “Notre groupe vise à développer une micro-optique imprimée en 3D, pas plus grande qu’un grain de sel, qui peut être positionnée à l’extrémité d’une fibre de verre. Elle y façonnera la lumière de telle manière que même des structures tissulaires complexes pourront être imprimées en 3D avec une résolution micrométrique, c’est-à-dire à l’échelle des cellules humaines.”

L’équipe mène donc différentes recherches sur l’impression 3D basée sur la lumière. Elle cherche à coupler la lumière laser à une fibre optique dont le bout serait la micro-imprimante 3D. Je vous l’accorde, on a du mal à se l’imaginer mais ça voudrait donc dire qu’on pourrait faire pénétrer la solution dans la peau, comme une aiguille finalement. Comment le procédé d’impression sera-il alors contrôlé ? Comment les bio-encres seront “administrées” ? La méthode restera-t-elle non-invasive ? Beaucoup de questions persistent encore, nous avons hâte d’en savoir plus sur l’avancée de ce projet.

Notez que 3DEndoFab est interdisciplinaire : Andrea Toulouse va intégrer son équipe au nouveau réseau de recherche Bionic Intelligence Tübingen Stuttgart (BITS) afin de passer plus facilement à des applications cliniques. Ce projet est vraiment une combinaison entre les sciences de l’ingénieur et la biotechnologie et montre comment la fabrication additive peut bouleverser la médecine de demain. Vous pouvez retrouver plus d’informations ICI.

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*Photo de couverture : une fibre optique très fine est utilisée pour l’impression, l’image montre celle-ci comparée à une mine de crayon (crédits : université de Stuttgart / ITO / Andrea Toulouse / Marco Wende)