Les anneaux imprimés en 3D fluorescents, une promesse pour les implants de demain

Le terme qui désigne les découvertes faites par hasard est la « sérendipité ». Parmi les avancées scientifiques les plus remarquables, on trouve la radioactivité, les rayons X, ainsi que la découverte de la pénicilline. Récemment, cette même sérendipité a conduit à une nouvelle avancée dans le domaine de la fabrication additive. Deux chercheurs de l’Université de l’Oregon, en discutant de manière informelle, ont eu l’idée de fusionner leurs compétences pour créer des anneaux 3D fluorescents destinés à des applications médicales. Ces anneaux pourraient ouvrir la voie au développement d’un nouveau type d’implant lumineux, facilitant le suivi et la surveillance une fois inséré dans le corps.

Les chercheurs impliqués dans cette étude sont Paul Dalton, du Phil and Penny Knight Campus for Accelerating Scientific Impact, et Ramesh Jasti, du département de chimie et de biochimie de l’Université de l’Oregon. Le laboratoire de Paul Dalton s’intéresse depuis un certain temps à une technique d’impression nommée « Melt Electrowriting », qui permet de créer des pièces 3D pour des applications médicales. De son côté, le laboratoire de Ramesh Jasti est reconnu pour ses travaux sur les « nanohoops », des cylindres en carbone qui émettent de la lumière lorsqu’ils sont exposés à la lumière ultraviolette. Ensemble, les chercheurs ont réussi à incorporer la quantité idéale de nanohoops fluorescents dans le matériau d’impression 3D, produisant ainsi des structures lumineuses durables et biocompatibles.

Ce qu’il faut savoir sur les anneaux 3D fluorescents

Selon les chercheurs, des structures similaires avec des propriétés luminescentes ont déjà été envisagées, mais n’ont jamais pu être réalisées. En plus de nécessiter une technique d’impression 3D spécifique, la plupart des molécules fluorescentes se décomposent après une exposition prolongée à la chaleur. C’est ici que les travaux de Jasti se démarquent, car ses « nanohoops » sont stables, même à des températures élevées. Après avoir mené des tests pour vérifier que les nanohoops conservent leurs propriétés lorsqu’ils sont intégrés au matériau d’impression 3D, les chercheurs ont constaté qu’ils ne perdaient ni leur résistance ni leur stabilité. De plus, ils ont confirmé que l’ajout de molécules fluorescentes n’affectait pas la toxicité du matériau pour les cellules, ce qui est crucial pour son utilisation en biomédecine.

La conception des anneaux 3D fluorescents pourrait permettre de développer des implants. Selon les chercheurs, ces anneaux pourraient ouvrir la voie à diverses applications, notamment une nouvelle technologie de cicatrisation, des vaisseaux sanguins artificiels ou des échafaudages pour favoriser la régénération des nerfs.

L’équipe envisage une variété d’applications, mettant en avant leur potentiel dans le domaine biomédical, notamment pour la création d’implants qui brillent sous la lumière UV. De plus, le matériau pourrait être adapté à des usages en matière de sécurité. Cependant, il faudra patienter avant de voir des applications concrètes, car l’équipe a récemment déposé une demande de brevet pour pouvoir commercialiser ses travaux.

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*Crédits de toutes les photos : Dusty Whitaker para University of Oregon