Une valve cardiaque imprimée en 3D avec du collagène

Valve cardiaque fonctionnelle en collagène imprimée en 3D

Valve cardiaque fonctionnelle en collagène imprimée en 3D. HO / Carnegie Mellon University / AFP

Malgré les nombreuses spéculations dont elle fait l’objet, la bio-impression connaît de réelles avancées. Dans une étude récemment publiée dans la très respectée revue Science, une équipe de scientifiques américains de l’Université Carnegie Mellon a déclaré avoir imprimé une valve cardiaque à partir de collagène. Les protagonistes auraient utilisé une technologie de bio-impression appelée FRESH (Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels), mis au point par la start-up Fluidform 3D.

Le collagène est un matériau présent naturellement dans tous les tissus du corps humain : les os, le cartilage, les muscles, mais aussi les parois des vaisseaux. Grâce au processus FRESH, il est possible d’utiliser un gel de support temporaire pour imprimer des échafaudages à structure complexe à partir de biomatériaux tels que le collagène.

Le système de bio-impression développé par Fluidform 3D fonctionne avec une aiguille qui vient déposer le matériau couche après couche dans un bain de gel permettant de le solidifier. Les chercheurs auraient découvert qu’un changement rapide de pH favoriserait l’auto-assemblage du collagène. Le biogel est ensuite chauffé à température ambiante pour pouvoir le détacher l’impression sans l’endommager.

« Il reste encore de nombreux défis à relever pour nous amener à des organes 3D issus de la bio-ingénierie »

Technologie de bio-impression Fresh de FluidForm

Technologie de bio-impression Fresh de FluidForm – Crédit FluidForm 3D Bioprinting.

Avec cette approche il est possible d’imprimer des matériaux souples dans des structures complexes, sans risque d’effondrement ni de déformation provoqués par la gravité. « C’est la toute première version d’une valve, donc tout ce que nous concevrons en tant que produit sera de mieux en mieux,» a commenté Adam Feinberg. « Il reste encore de nombreux défis à relever pour nous amener à des organes 3D issus de la bio-ingénierie, mais cette recherche représente un grand pas en avant.»

On apprend que l’équipe de recherche, dirigée par les deux autres co-fondateurs de FluidForm, a réalisé des petits coeurs bio-imprimés. Créés à partir de données d’IRM, les ventricules cardiaques imprimés avec des cardiomyocytes humains auraient montré des contractions synchronisées ainsi qu’un épaississement de la paroi atteignant 14% au maximum de la systole.

D’autres obstacles subsistent néanmoins, comme le passage à l’échelle très délicat en biologie. Des milliards de cellules sont nécessaires à l’impression 3D de tissus plus grands. En avril dernier, une équipe de chercheurs de l’université de Tel-Aviv avait fait sensation en présentant un prototype de cœur humain entier imprimé en 3D. Cet ersatz d’organe, pas plus gros qu’un cœur de lapin, mesurait seulement 2 cm pour 1,4 cm.