Une bio-imprimante 3D en Lego pour faciliter la recherche biomédicale

Des chercheurs de l’Université de Cardiff fabriquent une bio-imprimante 3D en Lego capable d’imprimer des tissus humains tels que la peau, ce qui permet de réaliser des économies, révèle une étude parue dans Advanced Materials Technologies. Ils ont mis leur modèle est en Open Source et espèrent le faire adopter par les chercheurs en biomédecine du monde entier et, ainsi, contribuer à faire avancer la recherche malgré des moyens financiers souvent réduits.

La bio-impression n’est pas une nouveauté mais le prix des imprimantes capables de produire des cellules humaines est dissuasif, s’élevant souvent à plusieurs centaines de milliers d’euros, en particulier pour les équipes de recherche qui ne disposent pas d’un budget important. Or les chercheurs ont besoin d’échantillons de tissus humains pour étudier les maladies et développer des traitements.

Pour parer à ce problème, une équipe de chercheurs en pharmacie et sciences pharmaceutiques de l’Université de Cardiff a construit une imprimante 3D à base de Lego. Là encore, ce n’est pas une première, mais c’est la première fois qu’une machine construite en Lego permet d’imprimer des tissus humains. Les briques Lego ont l’avantage d’être précises, polyvalentes et peu onéreuses. La bio-imprimante est faite à partir de briques de Lego et de Lego programmables comme les Lego Mindstorms. 

Les chercheurs de l’Université de Cardiff ont mis leur imprimante 3D à l’épreuve en imprimant des cellules de peau humaine, plus précisément des gouttelettes d’hydrogel (un gel généralement constitué de polymères dans lequel l’agent gonflant est l’eau) contenant des cellules de peau humaine viable. Les gouttelettes de bio-encre sont générées de manière microfluidique et contiennent des cellules de peau vivantes de type kératinocyte. Ces structures posent les bases d’un modèle de peau artificielle en trois dimensions.

Une volonté de faire bénéficier toute la communauté de chercheurs de leur bio-imprimante 3D en Lego

Les chercheurs ont mis leurs plans en Open Source, avec force explications à l’appui, dans l’objectif de faciliter l’accès des équipes de recherche partout dans le monde à la bio-impression à moindre coût. “Nous avons entrepris de créer une bio-imprimante que n’importe qui puisse fabriquer, avec des moyens financiers réduits, et c’est exactement ce que nous sommes parvenus à faire. Notre article détaille volontairement tous les éléments nécessaires à la construction, y compris le nom des composants Lego utilisés, ainsi que sa capacité, de façon à ce que la bio-imprimante puisse facilement être reproduite dans n’importe quel laboratoire, n’importe où dans le monde”, explique Dr Sion Coulman, Senior Lecturer à l’Université de Cardiff.

“Nous avons démontré que, bien qu’elle ait été fabriquée au moyen d’éléments simples et peu onéreux, cette bio-imprimante a été conçue avec soin et répond aux critères de précision nécessaires à la production de matériau biologique sans aucun compromis en matière de performances”, complète Dr Oliver Castell, Serious Brain Power Early Career Researcher et Senior Lecturer.

Les chercheurs de l’Université de Cardiff espèrent que leur bio-imprimante 3D construite en Lego contribuera aux avancées de la recherche en matière de compréhension des maladies, de conception et de réparation des tissus, et rendra possible la personnalisation de la médecine via l’impression des cellules des patients qui auront été cultivées.

L’équipe a déjà entrepris des travaux de recherche visant à imprimer des modèles de peau viables via sa nouvelle machine. Ces modèles doivent permettre de tester des traitements contre les maladies de peau et le cancer de la peau. Le test de greffe de peau est également envisagé.

“Comme toujours dans le domaine de la bio-impression, il sera nécessaire de réaliser de nouvelles études sur le développement de la compatibilité des cellules et la viabilité des bio-encres. Nous espérons qu’en mettant notre imprimante à disposition, les chercheurs adopteront la technologie afin de partager leur expertise et de développer le modèle en ajoutant des pièces de Lego, ce qui bénéficiera à l’ensemble de la communauté des chercheurs en biomédecine« , conclut Dr Oliver Castell.

Pour plus d’informations, n’hésitez pas à consulter l’article dédié sur le site de l’Université de Cardiff ainsi que l’étude complète dans la revue Advanced Materials Technologies.

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Crédits photo : Université de Cardiff