En 3 dimensions : imprimer le vivant

La bio-impression
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Bien que déjà très impressionnante, l’impression 3D ne se limite pas à la création d’implants sur mesure. D’autres applications pourraient en effet voir le jour…

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Rédigé par : Thomas Coucq
Relu et approuvé par : Comité éditorial Giphar
Mis à jour le : 01/11/2015

Imprimer des implants, des prothèses ou même du matériel médical… Voilà qui ne manque pas d’intérêt, mais les chercheurs ne se sont pas arrêtés en si bon chemin ! Une nouvelle voie explorée grâce à ces nouvelles technologies de pointe : la création de tissus vivants.

 

Bio-impression : une encre à base de cellules

Le principe ? Remplacer l’encre à base de biomatériaux par une encre à base de cellules. « Des cellules vivantes en suspension dans du liquide qui sont projetées sur une surface grâce à des imprimantes à jet d’encre par exemple. C’est ce qu’on appelle la bio-impression, l’impression de tissus vivants », explique Paul Calvert, chercheur spécialisé en bio-impression au Massachusetts Institute of Technology (MIT).

 

Une impression 4D

La société Poietis, basée à Bordeaux, a par exemple développé une méthode d’impression par laser qui permet d’imprimer plus de 10.000 micro-gouttelettes d’encre biologique par seconde.
Mais il ne suffit pas de projeter et d’empiler les cellules ! Encore faut-il anticiper comment celles-ci vont évoluer et s’auto-organiser une fois imprimées pour pouvoir donner naissance à un tissu fonctionnel… Il faut donc intégrer une 4e dimension au processus pour obtenir des tissus viables : le temps.

 

Bio-impression : des premiers résultats

Organovo, une société américaine spécialisée dans la bio-impression, commercialise depuis peu des tissus hépatiques (de foie) qui restent fonctionnels pendant au moins 42 jours. « Le but est actuellement de créer des échantillons de tissus qui pourront être utilisés pour tester des médicaments et qui permettront de se passer des animaux », précise Paul Calvert. Un plus pour la recherche ! Seuls 10 % des médicaments efficaces chez l’animal prouvent leur efficacité chez l’homme. Pouvoir tester un potentiel futur médicament sur un tissu humain avant de le tester à plus grande échelle représente donc plus d’un atout en terme de coût, de gain de temps ou encore d’efficacité…

 

Imprimer des organes

Sera-t-il possible un jour d’imprimer des organes complets ? La tâche est bien plus complexe que d’imprimer un « simple » tissu vivant. « Dans ce cadre, à peine imprimées, les cellules ont besoin de nutriments pour survivre. Elles ont donc besoin d’un réseau sanguin pour les irriguer, ce qui n’est pas encore au point à l’heure actuelle », précise Paul Calvert. Mais la recherche est en marche. Selon l’INSERM, le graal de l’impression 3D médicale est à portée de main : l’impression de tissus – de la peau par exemple – qui pourront être implantés à un patient (grand brûlé par exemple) pourrait être possible d’ici 7 à 10 ans !

 

Impression 3D : des robots pour IRM

L’impression 3D peut également permettre la mise au point de matériel médical. Un exemple ? La création de robots capables d’assister le praticien pendant un examen réalisé à l'aide d'appareils IRM (imagerie par résonnance magnétique). « Les objets métalliques y sont interdits », explique Pierre Renaud, chercheur à l’Institut national des Sciences appliquées de Strasbourg. « L’impression 3D nous permet de créer des robots en matière plastique, qui sont suffisamment petits pour tenir dans l’espace exigu que laissent ces machines. » Autre avantage de l’impression 3D : elle permet d’obtenir des pièces très complexes qu’il serait très difficile de mettre au point avec d’autres procédés.

 

Biopen : un stylo à cellule souche

Des chercheurs australiens de l'université de Wollongong en Australie ont mis au point un outil pour le moins surprenant : un biostylo (biopen). Ce stylo un peu particulier permet en effet d’imprimer des cellules souches couche par couche directement sur le patient ! Les cellules une fois « imprimées » se développent et se différencient pour former du tissu normal… Cette méthode pourrait à terme permettre par exemple de recréer de l’os suite à un traumatisme.

 

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Source
Merci à Gregory Nolens, ingénieur spécialisé en impression 3D et en charge des applications médicales au SIRRIS (centre collectif de l’industrie technologique), à Fabien Guillemot, chercheur INSERM et créateur de POIETIS, entreprise spécialisée dans l’impression 3D de tissus biologiques, à Pierre Renaud, Professeur des Universités et Responsable équipe AVR – Icube à l’Institut national des Sciences appliquées de Strasbourg, à Paul Calvert, chercheur spécialisé en bio-impression au Massachusetts Institute of Technology (MIT), à Karen Richardson du Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, et au Pr Glenn Green, médecin ORL au C.S. Mott Children's Hospital de l’Université du Michigan.


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Rédigé par : Thomas Coucq
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Mis à jour le : 01/11/2015

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