Une équipe d’ingénieurs bio-impriment des ligaments et des tendons

A l’Université d’Utah, une équipe d’ingénieurs en bio-médecine a développé une méthode pour bio-imprimer en 3D du tissu humain et particulièrement des ligaments et des tendons. Ils auraient modifié une imprimante 3D d’extrusion classique et utilisé des cellules souches extraites de tissus adipeux. Une solution qui pourrait bénéficier à tous ceux qui souffrent de rupture de ligaments ou d’une fissure du disque intervertébral.

La technologie de bio-impression se développe rapidement et avec elle des applications intéressantes pour le secteur médical. Même si elle en est encore à ses balbutiements, elle permet d’avancer dans la création de structures cellulaires sur mesure comme des tissus de foie voire même des organes. On rencontrait justement la semaine dernière la startup BIOLIFE4D qui espère bio-imprimer en 3D les premiers coeurs humains fonctionnels et ainsi résoudre le problème des donneurs d’organes aujourd’hui peu nombreux. Aux Etats-Unis, des ingénieurs basés en Utah se sont penchés sur la conception de tendons et ligaments et souhaitent ainsi faciliter les soins apportés aux personnes qui se sont blessées.

La bio-impression de ligaments et tendons

Actuellement, les personnes qui se sont déchirées un ligament ou tendon peuvent se le faire remplacer en le prélevant sur une autre partie du corps ou un cadavre. Mais la plupart du temps, ils sont de mauvaise qualité; c’est là que la bio-impression peut faire une différence. Robby Bowles, professeur en génie biomédical, explique : “Cela permettra aux patients de recevoir des tissus de remplacement sans intervention chirurgicale supplémentaire et sans avoir à prélever de tissus d’autres endroits, ce qui pose aujourd’hui des problèmes.”

Après deux ans de recherche, les ingénieurs auraient mis au point leur propre technique d’impression 3D à partir de cellules souches. Celles-ci proviendrait de tissus adipeux du patient et seraient bio-imprimées sur une surface d’hydrogel. Couche par couche, les chercheurs créent un tendon ou un ligament qui se développerait ensuite in vitro dans une culture avant d’être implanté. Notons toutefois que c’est un processus très compliqué car ce type de tissu conjonctif est constitué de différentes cellules dans des motifs complexes. Par exemple, les cellules qui composent le tendon ou le ligament doivent ensuite se déplacer progressivement vers les cellules osseuses afin que le tissu puisse se fixer à l’os.

Bowles et son équipe ont travaillé avec Carterra, une entreprise qui produit des dispositifs microfluidiques pour la médecine; ensemble, ils ont développé une tête d’impression spéciale pour l’imprimante 3D, capable de déposer les cellules humaines de la manière la plus contrôlée possible. Comme le montre la vidéo ci-dessous, les cellules traversent un canal microfluidique dans l’imprimante et se posent à la surface d’un hydrogel. Pour éprouver le concept, l’équipe a imprimé des cellules génétiquement modifiées qui deviennent fluorescentes dans le but de visualiser comment elles ont été imprimées.

“Il s’agit d’une technique très contrôlée permettant de créer un motif et des organisations de cellules que vous ne pouvez pas créer avec les technologies précédentes, explique Bowles à propos du processus d’impression. Cela nous permet de placer très précisément les cellules où nous les voulons.” Il poursuit en affirmant que cette technologie pourra être utilisée pour n’importe quel type d’application d’ingénierie tissulaire, y compris la création d’organes. Il est persuadé que la tête d’impression pourrait s’adapter à n’importe quelle type d’imprimantes FDM. Si vous souhaitez avoir plus d’informations sur le processus de bio-impression de ligaments et tendons, rendez-vous ICI.

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