La bioimpression compte parmi les segments les plus prometteurs et disruptifs de la fabrication additive. Du développement pharmaceutique aux tests cosmétiques en passant par la chirurgie, l’impression de tissus biologiques promet de révolutionner une part importante de la médecine.
Rien d’étonnant donc à ce qu’un certain nombre de fabricants d’imprimantes 3D décident de s’implanter sur ce marché. Le dernier en date est l’américain Aleph Objects. Bien connue des makers pour ses machines open source FDM, l’entreprise s’est associée au spécialiste de la bioimpression FluidForm pour lancer sa première bio-imprimante 3D, la Lulzbot Bio.
Pour superposer des couches de bio-encres, Aleph Objects a remplacé ses extrudeurs par un système de pompe et de seringue appelé FDF (Fluid Deposition Fabrication). La technologie brevetée FRESH (Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels) de FluidForm permet quant à elle l’impression d’échafaudages complexes avec du collagène dit non-newtonien – c’est à dire qui se solidifie ou se liquéfie en fonction de la contrainte soumise – grâce à l’utilisation d’un gel de support temporaire.
Les propriétés uniques des gels non newtoniens permettent aux objets, comme une tête d’aiguille, de se déplacer comme si ils étaient liquides. En même temps, les gels supportent le matériau déposé comme un solide. Dans FRESH, une petite cuve de gel non newtonien, le matériau LifeSupport de FuildForm, est utilisée à la place d’un lit d’impression. Un système de dépôt d’aiguille permet ensuite d’imprimer en 3D la forme souhaitée à travers le gel, par exemple des vaisseaux sanguins. Après ce processus, le matériau est durci, puis le gel de support peut être fondu pour laisser un objet imprimé en 3D.
C’est cette même technologie qui avait permis cet été à des scientifiques de l’Université Carnegie Mellon d’imprimer des valves et ventricules cardiaques en 3D.
« vous ne savez pas quels matériaux ou quels procédés vous allez utiliser dans six mois, et encore moins dans un an »
Parce qu’elle repose sur un collagène non modifié, généralement très difficile à travailler en raison de sa nature fluide, cette technologie promet donc de nouvelles applications dans le domaine de l’ingénierie tissulaire et de la médecine régénérative. Pour Aleph Objects, l’objectif est d’aller vers d’autres types de biomatériaux mous; notamment la fibrine, une protéine filamenteuse qui permet la création d’une matrice de départ pour que les cellules s’accrochent, et l’acide hyaluronique, qui facilite l’adhésion des cellules dans la bio-encre après réticulation.
La Lulzbot Bio se démarque également par son caractère open source. La possibilité pour les chercheurs de modifier et d’améliorer à la fois les logiciels et le matériel, leur permettra en effet d’adapter plus facilement la machine aux nouveaux matériaux et processus. « Pour les chercheurs, vous ne savez pas quels matériaux ou quels procédés vous allez utiliser dans six mois, et encore moins dans un an. Vous avez donc besoin de matériel pouvant être ajusté rapidement et facilement, sans restrictions propriétaires », a déclaré Grant Flaharty, PDG et président d’Aleph Objects.
Les premières précommandes de la Lulzbot Bio devraient débuter en novembre. Préconfigurée avec des profils de matériaux testés dans Cura LulzBot Edition, la machine sera livrée avec des boîtes de Pétri, du Gel Life Support de FluidForm, de l’alginate et divers outils.
