L’impression 3D est utilisée dans un très grand nombre de domaines de la médecine, où elle ouvre la voie à de nouvelles façons de traiter les patients. Récemment, une équipe de chercheurs de l’État de Pennsylvanie a réussi à fabriquer une peau imprimée en 3D, intégrant des follicules pileux à partir de tissus humains, de cellules adipeuses et de structures de soutien qui en sont issues. Dans le cadre de ce projet, les chercheurs ont cherché à restaurer l’état initial de la peau de rats blessés.
La production de fines couches de peau à l’aide d’une imprimante 3D a déjà été réalisée par le passé. Cependant, l’étude actuelle est la première qui a réussi à imprimer un système complet et vivant intégrant plusieurs couches de peau, comme la couche la plus basse de la peau, l’hypoderme, qui est composée de graisse et de tissu conjonctif et qui est responsable du soutien au-dessus du crâne. La particularité est que la peau peut être imprimée pendant l’opération grâce à la technologie de bio-impression développée par l’équipe. La couche externe visible de la peau (l’épiderme) n’est pas imprimée, car elle est automatiquement développée par la couche moyenne sous-jacente.
Crédits photo : Bioactive Materials
Les résultats du projet de recherche ont été récemment publiés dans la revue Bioactive Materials. Ibrahim T. Ozbolat, professeur de sciences de l’ingénieur et de mécanique biomédicale, qui a dirigé la collaboration internationale en matière de recherche, explique : « La chirurgie reconstructive visant à corriger les traumatismes du visage ou de la tête dus à des blessures ou à des maladies est généralement imparfaite, ce qui entraîne des cicatrices ou une perte de cheveux permanente. Avec ce travail, nous démontrons qu’il existe une peau bioprimée de pleine épaisseur capable de faire pousser des cheveux chez les rats. C’est un pas de plus vers une reconstruction plus naturelle et plus esthétique de la tête et du visage chez l’homme. »
Le projet de recherche a utilisé une bio-imprimante 3D dotée de trois chambres, chacune remplie d’un composant différent. Les chercheurs ont travaillé avec du tissu adipeux provenant de patients du Penn State Health Milton S. Hershey Medical Center. L’objectif était d’obtenir la graisse pour en extraire la matrice extracellulaire, qui donne au tissu sa structure et sa stabilité. Une partie de la bio-encre devait être produite de cette manière.
En outre, pour la production du second composant de la bio-encre, des cellules souches ont également été extraites du tissu adipeux, qui peuvent être utilisées pour développer différents types de cellules. Les chercheurs ont rempli la troisième chambre à pression avec une solution de coagulation. Ibrahim Ozbolat ajoute :
Les trois compartiments nous permettent de co-imprimer le mélange matrice-fibrinogène et les cellules souches avec un contrôle précis. Nous avons imprimé directement à l’endroit de la blessure afin de former l’hypoderme, qui contribue à la cicatrisation, à la production de follicules pileux, à la régulation de la température et à bien d’autres choses encore.
Selon Ibrahim Ozbolat, l’hypoderme est directement impliqué dans le procédé par lequel les cellules souches deviennent de la graisse et celui-ci est crucial pour plusieurs processus vitaux, y compris la cicatrisation des plaies. Il joue également un rôle dans le cycle du follicule pileux, notamment en favorisant la croissance des cheveux. Dans leurs recherches, Ozbolat et son équipe ont constaté que l’apport conjoint de matrice et de cellules souches est crucial pour la formation de l’hypoderme.
En outre, dans leurs expériences, les cellules adipeuses peuvent avoir modifié la matrice extracellulaire de telle sorte qu’elles favorisent davantage la formation de la racine du cheveu. Les résultats obtenus par les chercheurs pourraient donc présenter un grand potentiel pour la chirurgie reconstructive du visage et le traitement de la repousse des cheveux chez l’homme dans les zones blessées ou malades. Pour en savoir plus, consultez l’étude publiée ICI.
*Crédits photo de couverture : Penn State
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