Une nouvelle bio-encre pour imprimer des tissus en 3D
Un groupe de recherche dirigé par Daniel Aili, professeur associé à l’université de Linköping, a mis au point une bio-encre pour imprimer du matériel imitant les tissus dans des imprimantes 3D. Les scientifiques ont mis au point une méthode et un matériau qui permettent aux cellules de survivre et de se développer.
Une bio-encre
« La bioimpression est une technologie qui permet de fabriquer des cultures cellulaires tridimensionnelles imitant les tissus. La mise au point de cette bio-encre devient donc essentiel, c’est-à-dire un matériau capable d’encapsuler les cellules et d’être utilisé dans les imprimantes. Notre bio-encre possède plusieurs propriétés qui ouvrent de nouvelles possibilités pour la création de tissus et d’organes en laboratoire », déclare Daniel Aili, professeur associé à la division de biophysique.
Les propriétés de cette encre peuvent être modifiées selon les besoins et ils ont obtenu d’excellents résultats lors de tests effectués sur un matériau avec différents types de cellules : des cellules hépatiques, des cellules cardiaques, des cellules nerveuses et des fibroblastes (un type de cellules que l’on trouve dans le tissu conjonctif). Le groupe de recherche a résolu l’un des principaux problèmes rencontrés lors de l’impression de matériel organique : il a trouvé une méthode qui permet aux cellules de survivre et de se développer, malgré le traitement sévère qu’elles subissent.
L’hydrogel sert d’échafaudage
L’encre que le groupe a développée contient de l’hyaluronane et des molécules synthétiques similaires aux protéines, connues sous le nom de peptides. Ceux-ci sont liés entre eux dans un réseau riche en eau, un hydrogel, qui fonctionne comme un échafaudage pour les cellules. « Nous pouvons utiliser des techniques chimiques avancées pour contrôler la vitesse à laquelle cet hydrogel se forme, en d’autres termes la transition du liquide au gel qui encapsule doucement les cellules », explique Daniel Aili.
Les scientifiques ont développé un système modulaire, comme les briques de Lego, dans lequel différents composants peuvent être combinés pour créer différents types d’hydrogel. Les hydrogels fournissent un support mécanique aux cellules et les encapsulent sans les endommager. Ils peuvent également contrôler la croissance et le comportement des cellules. Un système de divers peptides permet de modifier les propriétés pour contrôler les cellules et incorporer diverses fonctionnalités. Un exemple parmi le large éventail possible est de fixer une enzyme qui stimule la croissance de l’os.
Modifier les propriétés du matériau avant et après son impression
« Nous sommes l’un des premiers groupes de recherche à pouvoir modifier les propriétés du matériau avant et après son impression. Nous pouvons, par exemple, augmenter le degré de réticulation au cours du processus pour donner plus de stabilité au matériau, et nous pouvons modifier les propriétés biochimiques. Nous pouvons également adapter le matériau à différents types de cellules. C’est un pas de plus vers l’imitation des structures de soutien qui entourent la plupart des cellules humaines, déclare Daniel Aili.
Cette recherche a été publiée dans Biofabrication.
Source : Linköping University
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