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Des ingénieurs bio-impriment des structures à partir de sucre

Publié le 29 mai 2018 par Mélanie R.
bio-impression sucre

Il semblerait que la bio-impression gagne davantage de terrain : des ingénieurs de l’Université de l’Illinois auraient développé un nouveau biomatériau à base de sucre qui pourrait avoir un impact significatif sur l’ingénierie médicale, la recherche sur le cancer et la fabrication d’outils médicaux. Au lieu d’utiliser une bio-encre ou un hydrogel, l’équipe aurait créé un matériau soluble et biodégradable et développé une méthode d’impression particulière qui lui permettrait de créer des structures au design intriqué.

La bio-impression pourrait bien être le futur de médecine sur mesure grâce à différentes méthodes qui permettent aujourd’hui de créer tissus, cellules, etc. entièrement adaptés au patient. Il existe aujourd’hui différents types de biomatériaux qui prennent plusieurs formes; les ingénieurs américains seraient partis d’un matériau à base d’isomalt, un ingrédient que l’on retrouve dans l’alcool de sucre utilisé notamment dans les pastilles contre la toux. Il serait soluble dans l’eau et biodégradable, un avantage clé dans la création de supports de tissus pour la culture de cellule.

bio-impression sucre

Le professeur Rohit Bhargava (gauche) et Matthew Gelber qui ont développé l’imprimante 3D (Crédits photo: L. Brian Stauffer)

Ils expliquent qu’ils ont également conçu une imprimante 3D très précise afin d’imprimer des structures complexes. Celle-ci fonctionnerait un peu différemment que les machines 3D traditionnelles : au lieu de déposer le matériau couche par couche, l’imprimante 3D dessinerait des sortes de fils de matériau isomalt très minces qui durciraient au contact de l’air , un peu comme un stylo 3D haute performance.  “C’est une excellente façon de créer des formes autour desquelles nous pouvons modéliser des matériaux mous ou faire pousser des cellules et des tissus; ces formes peuvent se dissoudre ensuite, explique Rohit Bhargava, professeur de bio-ingénierie et directeur du Cancer Center de l’Illinois. Par exemple, on peut imaginer faire pousser des tissus ou étudier les tumeurs dans un laboratoire. Généralement, les cultures cellulaires sont effectuées sur des plats creux. Cela nous donne certaines caractéristiques des cellules, mais ce n’est pas une façon très dynamique de voir comment le système fonctionne réellement dans le corps.

L’impression 3D de sucre n’est pas vraiment une première sur le marché de la fabrication additive mais il semblerait cette fois-ci que les ingénieurs aient réussi à surmonter un certain nombre de défis posés par cette méthode. En effet, la combustion et la cristallisation sont deux problèmes majeures que pose l’impression 3D de sucre; l’équipe aurait réussi à maintenir une température et une pression suffisante pour contourner ce défi. Ils auraient également trouvé le diamètre optimal de la buse ainsi que la bonne vitesse d’impression, permettant alors au matériau d’être extrudé de façon homogène et durcir en une forme stable.

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Un lapin imprimé en 3D grâce à la technique développée

Les structures d’isomalt offriraient un certain nombre d’avantages pour le domaine de la bio-ingénierie. Contrairement à l’impression 3D couche par couche, les utilisateurs pourraient contrôler avec précision les propriétés mécaniques de chaque partie de la structure. Actuellement, la technique d’impression 3D serait utilisée pour produire des supports de tissus pour une gamme de dispositifs micro fluidiques et de cultures cellulaires. Retrouvez plus d’informations sur le site de l’Université et dans la vidéo ci-dessous :

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