Une nouvelle technologie qui permet de créer des modèles 3D grâce au son

La fabrication additive peut être utilisée dans un large éventail de domaines et d’applications. L’une de ses branches, la bio-impression 3D, est vraiment intéressante et prometteuse dans le domaine médical. Dans cette méthode, des structures cellulaires sont produites à partir d’une bio-encre pour créer de la peau, des tissus et des organes. Pour avancer dans ce domaine, un nouveau projet a vu le jour, mené par des scientifiques de l’Institut Max Planck pour la recherche médicale et de l’Institut d’ingénierie des systèmes moléculaires et des matériaux avancés de l’Université de Heidelberg, en Allemagne. L’équipe de recherche a créé une nouvelle technologie pour assembler la matière en 3D à l’aide du son. Son concept utilise plusieurs hologrammes acoustiques pour modéliser des objets en trois dimensions.

Selon une étude de Research and Markets, le marché de la bio-impression 3D atteindra 5,3 billions de dollars d’ici 2030. Cette expansion est due en partie au nombre croissant de maladies chroniques dans le monde qui nécessitent des solutions innovantes. Si l’on se concentre sur l’Allemagne, où la recherche a été menée, plus de 9 200 personnes attendent chaque année un don d’organe. Cependant, en 2020, seuls 913 donneurs d’organes ont pu être identifiés dans tout le pays. Par conséquent, la demande dépasse l’offre, c’est pourquoi il est urgent de développer de nouvelles applications. Désormais, un pas de plus pourrait être franchi dans la bio-impression grâce à la nouvelle technologie qui combine le son et l’impression 3D.

Crédits : Institut Max Planck / Université de Heidelberg

Caractéristiques de la technologie 3D

Le projet a commencé lorsque les chercheurs ont étudié pour la première fois la génération d’ultrasons à l’aide de plaques imprimées en 3D. Il a été démontré que ces champs sonores utilisés pouvaient créer des formes 2D. Pour rendre la méthode possible de cette manière, l’équipe a développé une technologie dans laquelle les ondes sonores exercent une force sur la matière, façonnant ainsi l’objet. Ceci est effectué à l’aide d’ultrasons à haute fréquence, qui ne peuvent pas être perçus par l’oreille humaine. De plus, les longueurs d’onde des ondes générées poussent en dessous du millimètre, ce qui en fait une technique idéale pour manipuler une grande variété de matériaux, notamment les cellules biologiques et le verre.

Kai Melde, le premier auteur de l’étude, a expliqué : « La nouvelle technologie permet d’assembler des microparticules en un objet tridimensionnel à l’aide d’ultrasons façonnés. » Son collègue Peer Fischer, professeur à l’Université de Heidelberg, a ajouté : « Cela peut être très utile pour la bio-impression. Les cellules qui y sont utilisées sont particulièrement sensibles à l’environnement pendant le processus ». Pour les chercheurs, l’étude représente une contribution importante à la bio-médecine. Avec les ultrasons, les cellules peuvent être travaillées avec soin et en même temps en profondeur, sans pour autant les endommager, ce qui est une avancée vraiment prometteuse dans ce domaine. Vous pouvez obtenir plus d’informations sur l’étude ICI.

Crédits photo : Institut Max Planck / Université de Heidelberg

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