Des repas personnalisés pour les personnes atteintes de dysphagie grâce à la bio-impression 3D

La population mondiale vieillit rapidement. En France, les personnes de plus de 65 ans représentaient déjà 20 % de la population en 2020 et devraient atteindre 30 % d’ici 2050, un phénomène également observé au Japon. Avec l’âge, des gestes simples comme avaler peuvent devenir difficiles. Ce trouble, appelé dysphagie, affecte des millions de personnes et peut fortement réduire leur qualité de vie.

Pour aider les personnes concernées, les aliments à texture modifiée, comme les purées, sont souvent utilisés. Mais il est difficile d’adapter ces textures à tous les niveaux de dysphagie : certains patients tolèrent des aliments un peu plus fermes, tandis que d’autres ont besoin de préparations très molles. Des chercheurs des universités de Kyushu et de Cardiff ont mis au point une méthode de bio-impression 3D capable de créer des gels à base de protéines sur mesure. Grâce à un contrôle précis par radiofréquence et micro-ondes, ils peuvent ajuster la texture, l’adhérence et la capacité de rétention d’eau des aliments pour répondre aux besoins spécifiques de chaque personne.

Des aliments personnalisés grâce à la bio-impression 3D

Pour les personnes atteintes de dysphagie, manger peut devenir monotone, car elles se retrouvent souvent limitées à des aliments très mous ou gélifiés. Les chercheurs veulent changer cela en proposant des repas à la fois nutritifs et agréables à consommer. Pour y parvenir, ils ont créé une « encre » spéciale pour l’impression 3D alimentaire. Elle combine une émulsion huile-dans-eau avec une solution de protéines et de stabilisants. Une petite quantité de chlorure de magnésium permet de chauffer efficacement le mélange grâce aux micro-ondes, ce qui transforme la préparation liquide en gel prêt à être consommé.

Pour fabriquer ces aliments sur mesure, les chercheurs ont conçu leur propre bio-imprimante 3D à partir de Lego Mindstorms EV3, en s’inspirant des travaux de l’Université de Cardiff. Selon Shuntaro Tsubaki, chercheur principal à l’Université de Kyushu, ils ont d’abord testé différentes fréquences d’énergie pour contrôler la consistance du gel. Ensuite, la bio-encre est déposée à travers une fine buse, où elle est chauffée de manière précise par radiofréquence ou micro-ondes, ce qui la transforme en gel. La machine imprime ainsi le gel couche par couche, construisant progressivement la forme finale sur le plateau d’impression. Les chercheurs ont découvert qu’en ajustant la fréquence de l’énergie appliquée, ils pouvaient créer des gels aux textures très différentes, adaptées aux besoins des personnes atteintes de dysphagie. Avec une fréquence basse, proche de 200 MHz, le gel devenait plus ferme, conservant bien sa forme et son eau. Avec une fréquence plus élevée, autour de 2,45 GHz, similaire à un micro-ondes domestique, le gel restait souple et collant.

Cette technique ne se limite pas aux aliments pour dysphagie. Elle pourrait servir à produire de la viande artificielle, des aliments fonctionnels ou thérapeutiques, et même des rations alimentaires. Les chercheurs explorent déjà d’autres ingrédients comestibles pour l’impression 3D et pensent que cette méthode pourrait aussi améliorer le goût en contrôlant la texture des protéines et en capturant les arômes dans la phase grasse.