Cette technique d’impression 3D recrée les tissus et organes humains
- Les scientifiques ont développé une nouvelle technologie d’impression 3D, qui est 10 à 50 fois plus rapide que la norme de l’industrie avec la possibilité d’imprimer des échantillons de plus grande taille.
- Il s’agit de matériaux gélatineux connus sous le nom d’hydrogels, qui sont utilisés pour créer des produits tels que des lentilles de contact.
- Cette méthode et ce matériau sont également utiles pour créer des échafaudages en génie tissulaire.
Une nouvelle méthode d’impression 3D peut créer une main humaine grandeur nature en 19 minutes, au lieu de six heures avec l’impression 3D conventionnelle.
C’est une étape vers la création d’organes et de tissus humains imprimés en 3D, rapportent les chercheurs.
Cela ressemble à de la science-fiction: une machine plonge dans une cuve peu profonde de glu jaune translucide et en sort ce qui devient une main grandeur nature. Mais c’est réel – et la biotechnologie pourrait éventuellement sauver d’innombrables vies perdues en raison de la pénurie d’organes de donneurs, affirment les chercheurs.
«La technologie que nous avons développée est 10 à 50 fois plus rapide que la norme de l’industrie, et elle fonctionne avec des échantillons de grande taille qui étaient très difficiles à réaliser auparavant», déclare Ruogang Zhao, professeur agrégé de génie biomédical à l’Université de Buffalo et co-auteur principal d’un article sur la technique dans les matériaux de santé avancés.
Le travail se concentre sur une méthode d’impression 3D appelée stéréolithographie et sur des matériaux de type gelée appelés hydrogels, utilisés pour créer, entre autres, des couches, des lentilles de contact et des échafaudages en génie tissulaire.
Cette dernière application est particulièrement utile dans l’impression 3D, et c’est quelque chose que l’équipe de recherche a consacré une grande partie de ses efforts à l’optimisation pour obtenir sa technique d’impression 3D incroyablement rapide et précise.
Le Forum économique mondial a été le premier à attirer l’attention du monde sur la quatrième révolution industrielle, la période actuelle de changement sans précédent motivée par les progrès technologiques rapides. Les politiques, normes et réglementations n’ont pas été en mesure de suivre le rythme de l’innovation, créant un besoin croissant de combler cette lacune.
Le Forum a créé le Centre pour le quatrième réseau de la révolution industrielle en 2017 afin de garantir que les technologies nouvelles et émergentes aideront – et non nuisent – à l’humanité à l’avenir. Basée à San Francisco, le réseau a lancé des centres en Chine, en Inde et au Japon en 2018 et établit rapidement des centres d’affiliation gérés localement dans de nombreux pays du monde.
Le réseau mondial travaille en étroite collaboration avec des partenaires du gouvernement, des entreprises, des universités et de la société civile pour co-concevoir et piloter des cadres agiles pour régir les technologies nouvelles et émergentes, y compris l’intelligence artificielle (IA), les véhicules autonomes, la blockchain, la politique des données, le commerce numérique, drones, Internet des objets (IoT), médecine de précision et innovations environnementales.
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La méthode est une étape vers la création d’organes et de tissus humains imprimés en 3D.
Image: Université de Buffalo
«Notre méthode permet l’impression rapide de modèles d’hydrogel de la taille d’un centimètre. Cela réduit considérablement la déformation des pièces et les blessures cellulaires causées par l’exposition prolongée aux stress environnementaux que vous voyez couramment dans les méthodes d’impression 3D conventionnelles », explique le co-auteur principal, Chi Zhou, professeur agrégé d’ingénierie industrielle et des systèmes.
Les chercheurs affirment que le procédé est particulièrement adapté à l’impression de cellules avec des réseaux de vaisseaux sanguins intégrés, une technologie naissante qui devrait être un élément central de la production de tissus et d’organes humains imprimés en 3D.
Les chercheurs ont déposé un brevet provisoire de la technologie et ont formé une start-up, Float3D, pour commercialiser la technologie.
D’autres co-auteurs proviennent du VA Western New York Healthcare System, du Roswell Park Comprehensive Cancer Center, de l’Université de Syracuse et de l’Université de Buffalo.
L’Institut national d’imagerie biomédicale et de bio-ingénierie des National Institutes of Health et l’Université de Buffalo School of Engineering and Applied Sciences et la Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences ont financé les travaux.