Depuis un peu plus d’un an, l’équipe de l’Institut de Recherche Médicale de Feinstein, dans la banlieue de New-York, travaille sur le développement de trachées sur-mesure à partir de cartilage issu de patients, afin de réparer ou même remplacer cette organe indispensable à la respiration.
Le Dr. Daniel Grande et Todd Goldstein de l’Institut Feinstein.
Bien que les chercheurs connaissent déjà la formule pour fabriquer du cartilage, à partir d’un mélange de cellules appelées chondrocytes, de nutriments pour les nourrir et de collagène pour maintenir le tout, la difficulté réside principalement dans la création d’une forme aux mesures du patient. Mais c’est là que l’impression 3D tire son épingle du jeu.
Au lieu d’investir dans une coûteuse bio-imprimante 3D, pouvant facilement dépasser les 150 000€, les équipes de l’Institut Feinstein se sont équipées fin 2013 d’une simple imprimante 3D de chez MakerBot, capable d’imprimer à partir de plastique PLA. Après une centaine d’essais, l’imprimante 3D a permis aux médecins de construire des échafaudages de quelques centimètres permettant au cartilage de prendre n’importe quelle forme, comme par exemple une trachée.
Pour y arriver, la Replicator 2X acquise auprès de MakerBot a été modifiée pour accepter d’un côté un extrudeur de PLA, un plastique déjà utilisé dans de nombreux outils chirurgicaux, et de l’autre côté une seringue capable de déposer la mixture à base de chondrocytes. Autre avantage non négligeable, le filament de PLA est stérilisé au moment de l’extrusion grâce à la température de l’imprimante 3D pouvant atteindre les 230°C.
Une fois déposé sur la structure en PLA, le cartilage de synthèse se durcit sous l’effet du plateau chauffant de l’imprimante 3D. Pour une trachée de 5 centimètres, il faut compter environ 2 heures d’impression indique Todd Goldstein de l’Institut Feinstein.
L’imprimante 3D Replicator 2X modifiée par les équipes de l’Institut Feinstein
« La possibilité de fabriquer des prototypes, d’examiner, de toucher, de sentir et de redessiner en quelques minutes, quelques heures, permet le développement d’une telle technologie, » explique le Dr. Lee Smith, spécialisé en pédiatrie ORL, qui a travaillé avec l’Institut Feinstein. « Si nous avions dû envoyer les design à un lointain prestataire en impression 3D et les recevoir une, trois ou sept semaines plus tard, nous n’en serions jamais où nous en sommes aujourd’hui. »
Plus d’informations sur le site de MakerBot ICI.
En combinant du cartilage de synthèse et impression 3D, l’Institut Feinstein imagine les prothèses de trachées de demain
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