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Biogelx et ses bio-encres synthétiques : quel avenir pour la bio-impression ?

Publié le 12 juin 2019 par Mélanie R.
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Biogelx est une spin-off de l’université de Strathclyde à Glasgow, engagée dans le développement et la production de bio-encres synthétiques pour les cultures de cellules 3D et les applications de bio-impression. Quand on parle de ce secteur et de ses avancées, on évoque souvent la création d’organes mais il faut garder à l’esprit qu’on est encore loin d’un résultat fonctionnel et viable. C’est notamment pour cette raison que Biogelx s’intéresse aux objectifs de bio-impression à court et à moyen terme, qui sont tout aussi importants que l’impression 3D d’organes. Elle cherche donc à développer ses bio-encres synthétiques et se penche en partie sur le développement des médicaments, cherchant à améliorer les processus de tests et à réduire les coûts. Nous avons eu l’occasion de parler avec le directeur général, Mitch Scanlan afin d’en savoir plus sur les ambitions de Biogelx et sa vision du marché.

3DN : Pouvez-vous nous en dire plus sur Biogelx ?

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Mitch Scanlan

Issue de l’université de Strathclyde, Biogelx est l’un des pionniers en matière de développement de matériaux synthétiques adaptés à la culture de cellules 3D et applications de bio-impression 3D. Dans ses premières années, la société a développé des hydrogels peptidiques synthétiques pour des applications de culture cellulaire 3D. La syntonisation chimique et physique unique de ces échafaudages a rapidement été reconnue sur le marché, car ils sont capables de reproduire les caractéristiques de tissus spécifiques de sorte que les cellules expérimentent et interagissent avec un environnement 3D réaliste. De plus, ces hydrogels ne variant pas d’un lot à un autre comme cela peut être le cas avec des hydrogels naturels; ainsi, ils fournissent une plate-forme polyvalente et reproductible pour les applications de culture cellulaire 3D.

Parallèlement à l’émergence du marché de la culture cellulaire en 3D, nous avons assisté à la matérialisation d’un marché supplémentaire pour la bio-impression en 3D, qui exige un rendement élevé et une précision accrue. Puisque Biogelx a déjà mis au point une gamme de produits pour soutenir la culture cellulaire 3D, nous avons décidé d’explorer le potentiel de notre technologie d’hydrogel peptidique synthétique en tant que bio-encre synthétique pour la bio-impression. Après une phase de développement de 18 mois financée par un programme SMART attribué par Scottish Enterprise, nous avons conçu une gamme de bio-encres synthétiques baptisée Biogelx ™ -INK.

3DN : Pouvez-vous nous en dire plus sur ces bio-encres ? Qu’est-ce qui les rend différentes ?

Les produits BiogelxTM-INK sont conçus pour offrir une polyvalence permettant de prendre en charge différentes applications d’impression. Le principal facteur de différenciation de ces bio-encres est le mélange unique de leurs propriétés. Elles peuvent être imprimées avec une excellente fidélité au modèle 3D et ne nécessitent l’utilisation d’aucun support. De plus, les Biogelx ™ -INK s’impriment indépendamment de la température, du pH ou du durcissement UV. L’ajout de milieux de culture cellulaire contenant des niveaux physiologiques de calcium déclenche la gélification, ce qui vous permet d’avoir le plein contrôle du processus. Les Biogelx ™ -INK sont de nature synthétique et, en plus du contrôle de qualité strict supervisant la production, elles sont reproductibles lot par lot, offrant alors une bio-impression homogène. Avec la technologie Biogelx ™ -INK, nous proposons une solution pratique qui permet de relever les défis de l’impression et aux scientifiques de se concentrer sur leurs applications de recherche en bio-impression.

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Crédits photo : Biogelx

3DN : Pour quelles applications sont-elles particulièrement adaptées ?

Les propriétés mécaniques et chimiques des produits Biogelx ™ -INK peuvent être adaptées et fournir une excellente imprimabilité avec une viabilité cellulaire. La gamme de produits comprend une bio-encre standard (Biogelx ™ -INK-S) et deux encres avec des séquences biomimétiques pertinentes pour les protéines extracellulaires telles que la fibronectine (RGD) et le collagène (GFOGER).

Nous savons que ces produits peuvent être optimisés pour imiter une large gamme d’applications tissulaires et de cultures de cellules 3D. Nos matériaux ont un potentiel énorme pour le dépistage dans le développement de médicaments et dans les applications à plus long terme en médecine régénérative et en ingénierie tissulaire. Bien que nous visions principalement des applications de recherche, les applications cliniques offriront à l’avenir d’importantes opportunités de croissance du marché.

3DN : Les bio-encres de Biogelx sont-elles compatibles avec toutes les bio-imprimantes ?

Les Biogelx ™ -INK ont été initialement développés pour être utilisés avec des technologies basées sur l’extrusion, ce qui représente plus de 80% du marché actuel de la bio-impression. Cependant, comme vous pouvez adapter chimiquement le matériau de base à différentes applications, on pourra facilement les optimiser pour une technologie d’impression particulière. Nous travaillons actuellement avec des groupes de recherche qui se concentrent sur d’autres technologies de bio-impression comme le jet d’encre.

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Les bio-encres ont initialement été conçues pour êtres extrudées (crédits photo : Biogelx)

3DN : Quel est le plus gros défi auquel vous avez été confronté lors de la création des bio-encres ?

Au cours de notre étude de marché, nous avons constaté que les chercheurs souhaitaient développer de nouveaux bio-matériaux offrant la biocompatibilité du collagène tout en étant facilement imprimables et reproductibles. Équilibrer ces propriétés a été notre plus grand défi. Cependant, nous sommes chanceux que les matériaux soient très polyvalents et que des modifications biochimiques et mécaniques puissent être adaptées pour répondre aux défis d’un large éventail d’applications. Nous avons pu conserver le réseau nanofibreux de notre gamme d’hydrogels dans des formulations d’encres bio-imprimables, afin de soutenir la croissance cellulaire dans des structures bio-imprimées en 3D.

3DN : Quels sont les futurs projets de Biogelx ?

C’est une période passionnante pour Biogelx. En plus du début de la commercialisation de nos produits de culture de cellules 3D et de bio-encres, nous cherchons à collaborer activement avec des partenaires académiques et industriels pour développer de futures applications dans un domaine technologique passionnant qui continue d’évoluer à un rythme soutenu. Nous élargissons notre base de chimie pour développer une expertise en biologie cellulaire qui nous permettra d’offrir des services de dépistage aux chercheurs afin d’identifier rapidement les formulations optimales pour différentes applications cellulaires. En adaptant nos supports pour prendre en charge les applications d’impression et les applications cliniques de la prochaine génération, les opportunités de dynamiser l’innovation et la croissance ne manqueront pas.

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Crédits photo : Biogelx

3DN : Selon vous, quel est l’avenir de la bio-impression ?

Nous percevons un potentiel énorme sur le marché de la bio-impression et surveillons de près l’avenir de l’industrie, mais il est important que Biogelx se concentre sur des applications à court et à moyen terme dans la bio-impression pouvant contribuer au succès commercial. Les médias s’intéressent beaucoup aux organes humains transplantables imprimés, mais cela prendra indéniablement de nombreuses années. Comme nous voulons vraiment faire partie de ce voyage, nous nous concentrons également sur des opportunités plus immédiates pour la bio-impression 3D et les bio-encres, tels que le développement de modèles de maladies plus précis et de tests à base de cellules pour le dépistage et le développement de nouveaux médicaments.

L’industrie pharmaceutique a un besoin urgent de développer de meilleurs modèles 3D plus pertinents sur le plan physiologique pour tester et contrôler plus efficacement les médicaments au début de leur développement. La bioimpression 3D et les bio-encres synthétiques peuvent jouer un rôle important dans ce sens, entraînant moins de tests sur les animaux, moins d’échecs médicamenteux et, en fin de compte, une réduction des coûts.

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Crédits photo : Biogelx

En ce qui concerne le développement de médicaments, et en particulier pour les applications de bio-impression, la reproductibilité et la fiabilité sont essentielles. Chez Biogelx, nous pensons que l’avenir est synthétique et que, pour équilibrer l’imprimabilité avec la bio-compatibilité de manière cohérente, il nous faut des bio-encres chimiquement définies et incorporant une fonctionnalité biomimétique. Vous pouvez retrouver plus d’informations sur notre site ICI.

Que pensez-vous des solutions de Biogelx ? Peuvent-elles révolutionner le secteur de la bio-impression ? Partagez votre avis dans les commentaires de l’article ou avec les membres du forum 3Dnatives.

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