Dans le but de rendre la production de biomatériaux plus accessible, des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley combinent l'impression 2D de biomatériaux, un bras robotisé pour l'assemblage 3D et la congélation instantanée dans une méthode qui pourrait un jour permettre d'imprimer des tissus vivants et même des organes entiers. En imprimant des organes sous forme de fines couches de tissu, puis en les congelant et en les empilant de manière séquentielle, cette nouvelle technologie améliore la survie des bio-cellules tant lors de l'impression que lors du stockage ultérieur.
Les biomatériaux ont un immense potentiel pour la médecine de demain. L'impression 3D à l'aide des propres cellules souches du patient aidera à créer des organes pour des greffes, qui seront entièrement compatibles et ne déclencheront pas de rejet.
Le problème est que les méthodes actuelles d'impression biologique sont lentes et ne se prêtent pas bien à la mise à l'échelle, car il est difficile pour les cellules de survivre au processus d'impression sans un contrôle très strict de la température et de l'environnement chimique. De plus, le stockage et le transport ultérieurs des tissus imprimés compliquent encore la situation.
Pour surmonter ces problèmes, l'équipe de Berkeley a décidé de paralléliser le processus d'impression et de le diviser en étapes successives. Au lieu d'imprimer l'ensemble de l'organe d'un seul coup, les tissus sont imprimés simultanément en couches bidimensionnelles, qui sont ensuite disposées par un bras robotisé pour créer la structure tridimensionnelle finale.
Cette approche accélère déjà le processus, mais pour réduire la mortalité cellulaire, les couches sont immédiatement plongées dans un bain cryogénique pour les congeler. Selon l'équipe, cela optimise considérablement les conditions de survie des matériaux imprimés lors du stockage et du transport.
« Actuellement, l'impression biologique est principalement utilisée pour créer de petits volumes de tissu, » déclare Boris Rubinsky, professeur de génie mécanique. « Le problème avec l'impression 3D biologique est que c'est un processus très lent, donc vous ne pouvez pas imprimer quelque chose de grand, car les matériaux biologiques seraient morts le temps que vous ayez fini. L'une de nos innovations est que nous congelons les tissus au fur et à mesure de leur impression, de sorte que le matériau biologique soit préservé. »
L'équipe reconnait que cette approche multicouche de l'impression 3D n'est pas nouvelle, mais son application aux biomatériaux est une innovation. Cela permet d'imprimer des couches à un endroit, puis de les transporter ailleurs pour l'assemblage.
En plus de la création de tissus et d'organes, cette technique a d'autres applications, par exemple, dans la fabrication de produits alimentaires congelés à l'échelle industrielle.
La recherche a été publiée dans .
Source : 3dnews.ru
