Des chercheurs de Singapour utilisent l’IA et la bio-impression 3D pour personnaliser les greffes buccales

Une équipe de l’Université nationale de Singapour (NUS) a conçu une méthode pour créer des greffes de gencives sur mesure en combinant bio-impression 3D et intelligence artificielle (IA). Cette nouvelle technique, dirigée par le professeur adjoint Gopu Sriram de la faculté de médecine dentaire, offrirait une solution plus adaptable et moins intrusive que les méthodes traditionnelles, qui nécessitent souvent de prélever des tissus dans la bouche du patient, un processus parfois douloureux et limité par la quantité de tissus disponibles.

Cette approche pourrait donc simplifier le traitement des problèmes gingivaux, comme ceux liés aux maladies des gencives ou aux implants dentaires. En créant des greffes parfaitement adaptées à chaque patient, elle pourrait non seulement améliorer l’efficacité des traitements, mais aussi réduire l’inconfort et limiter les risques de complications, telles que les infections, pendant la période de récupération.

Bio-impression 3D et IA : une avancée pour des greffes de gencives personnalisées

Traditionnellement, ces greffes sont réalisées en prélevant des tissus directement dans la bouche du patient, mais cette méthode peut être inconfortable, offre une quantité limitée de tissus et peut entraîner des complications. Pour pallier ces inconvénients, les chercheurs se tournent vers la bio-impression 3D. Ils ont également développé une bio-encre spéciale qui favorise la régénération des cellules tout en assurant une impression précise et une structure stable du tissu. La réussite de la bio-impression 3D repose sur plusieurs facteurs clés, comme la pression d’extrusion, la vitesse d’impression, la taille des buses, la viscosité de l’encre biologique et la température de l’imprimante. Autrefois, l’ajustement de ces paramètres se faisait de manière manuelle, par essais et erreurs, un processus long et coûteux. Pour améliorer cette étape, l’intégration de l’IA a permis de simplifier le travail. Le professeur Dean Ho, directeur du département de génie biomédical à la NUS, a expliqué : « L’IA a transformé notre approche, réduisant le nombre d’essais nécessaires pour optimiser les paramètres de bio-impression de milliers à seulement 25 combinaisons. »

Les greffes de gencives créées par bio-impression ont montré d’excellentes caractéristiques biomimétiques, avec une viabilité cellulaire supérieure à 90 % juste après l’impression et pendant 18 jours de culture. Elles ont également conservé leur forme et leur structure, et des analyses ont révélé la présence de protéines essentielles et une organisation multicouche similaire à celle des gencives naturelles. « Cette recherche démontre comment l’IA et la bio-impression 3D peuvent converger pour résoudre des problèmes médicaux complexes grâce à la médecine de précision », a ajouté le professeur adjoint Sriram. « En optimisant les greffes de tissus pour chaque patient, nous pouvons réduire le caractère invasif des procédures dentaires tout en garantissant une meilleure cicatrisation et un meilleur rétablissement. »

Cette capacité des tissus buccaux à se réparer sans cicatrices pourrait avoir des applications plus larges. Les découvertes de cette étude pourraient en effet aider à développer des greffes pour d’autres tissus, comme la peau, et ainsi améliorer la guérison des plaies cutanées sans laisser de marques.

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*Crédits de toutes les photos : National University of Singapore