Une équipe de chercheurs de l’Université de Nebraska-Lincoln travaille à améliorer les propriétés des implants tissulaires et des greffes de peau. Elle teste actuellement l’ajout de plaquettes dans une bio-encre – un mélange de cellules et de gel -. L’idée est d’imprimer des tissus bio-compatibles, notamment pour les greffes de peau, et cela en grande quantités. L’objectif ultime étant de produire des tissus fonctionnels pouvant être implantés pour remplacer ou réparer les tissus endommagés.

 

L’un des défis est de créer des structures qui, une fois implantées dans des tissus ou des organes choisis après une blessure, libéreront des facteurs de croissance qui initieront les processus essentiels à la guérison et à la régénération. Des tests ont montré que la nouvelle bio-encre présentait une concentration optimale de plasma riche en plaquettes et pouvait libérer des facteurs de croissance sur plusieurs jours. En testant en laboratoire les performances de cette encre riche en plaquettes par rapport à une version qui en est dépourvue, l’équipe a constaté des résultats prometteurs.

 

En moins d’une journée, leur formule a entraîné une migration cellulaire suffisante pour couvrir environ 50% d’une égratignure artificielle, alors que l’édition sans plaquettes ne couvrait que 5%. L’encre a également réussi à attirer vers elle plus de deux fois plus de cellules souches mésenchymateuses – qui peuvent devenir des muscles, des cartilages ou des os –  au cours d’une période de 24 heures. De quoi régénérer plus efficacement une zone lésée.

Ces résultats extrêmement prometteurs devaient également passer la phase d’industrialisation. En effet, les ingrédients de l’encre dérivés d’algues gélatineuses doivent être imprimables en 3D pour diminuer les coûts de mise en œuvre et ouvrir la technologie au plus grand nombre. Car le procédé peut détruire ou endommager le matériaux ou les motifs imprimés. Pour l’aider à conserver sa forme, l’équipe a tout d’abord saupoudré l’alginate avec du chlorure de calcium pour créer des liaisons entre certaines des chaînes polymères du matériau. Cela l’a rendu plus rigide, sans toutefois la rendre trop visqueuse pour pouvoir la charger dans une imprimante 3D. Après avoir imprimé la composant en 3D avec l’encre, ils ont plongé la structure dans une solution de chlorure de calcium pour la renforcer d’avantage. Le corps humain augmente également le taux de calcium sur les sites de blessure, ce qui signifie qu’il pourrait aider à renforcer l’alginate après l’implantation.

 

Une fois que la technologie de bio-impression aura mûri, l’alginate pourra être mélangé aux propres cellules et plaquettes du patient afin de minimiser le risque de réponse immunitaire. Il existe une tendance à utiliser des thérapies personnalisées dans de nombreux domaines de la médecine, et celle-ci mets clairement sur la voie de l’humain augmenté. Il sera peut-être très bientôt possible d’imprimer des organes complets bio-compatibles, et s’en servir comme de pièces de rechange en cas de défaillance de notre corps.