Des chercheurs de l’Université de Harvard ont mis au point une technique qui leur permet de créer des valves cardiaques en biomatériau en quelques minutes. L’approche, appelée « Focused Rotary Jet Spinning », a été décrite par les chercheurs comme « une machine à barbe à papa avec un sèche-cheveux derrière ». Essentiellement, la technique consiste à utiliser des jets d’air pour diriger des brins de polymère sur un cadre en forme de valve cardiaque. Il en résulte un échafaudage poreux qui permet aux cellules cardiaques d’entrer et de se développer. Les constructions formées ont également les propriétés mécaniques pour fonctionner comme une valve unidirectionnelle dans le cœur. Les échafaudages contiennent des signaux à l’échelle nanométrique qui encouragent les cellules à entrer et à proliférer, dans le but ultime que l’échafaudage du biomatériau soit progressivement remplacé par des cellules, aboutissant finalement à une valve cardiaque régénérée.
La médecine régénérative progresse, dans le but ultime de remplacer les parties du corps malades, endommagées ou manquantes. Pour y parvenir, les scientifiques sont de plus en plus avancés dans leur utilisation de biomatériaux qui peuvent supporter des cellules vivantes et potentiellement se transformer en tissus complexes si leurs propriétés biochimiques et mécaniques sont correctes. Cependant, le diable est dans les détails, et concevoir des matériaux qui peuvent plaire aux cellules, qui explorent et réagissent à leur monde à l’échelle nanométrique, est un défi.
En termes de tissus complexes, les valves cardiaques font certainement l’affaire. Ces structures se composent de trois folioles qui se chevauchent qui empêchent le reflux de sang. Cependant, cette nouvelle technique a permis à ces chercheurs de créer une valve proxy en quelques minutes d’une manière qui semble encourager les cellules dans l’échafaudage. « Les cellules fonctionnent à l’échelle du nanomètre, et l’impression 3D ne peut pas atteindre ce niveau, mais la rotation par jet rotatif focalisé peut y mettre des repères spatiaux à l’échelle du nanomètre afin que lorsque les cellules rampent dans cet échafaudage, elles se sentent comme elles sont dans une valve cardiaque, pas un échafaudage synthétique », a déclaré Kit Parker, l’un des chefs de l’équipe de Harvard. « Il y a une certaine supercherie qui est impliquée. »
L’approche permet également aux chercheurs de créer les vannes en quelques minutes, ce qui est beaucoup plus rapide que de nombreuses approches traditionnellement utilisées pour créer des échafaudages en biomatériaux. « Les deux grands avantages de notre méthode sont la vitesse et la fidélité spatiale », a déclaré Michael Peters, un autre chercheur impliqué dans l’étude. «Nous pouvons créer de très petites fibres – à l’échelle nanométrique – qui imitent la matrice extracellulaire dans laquelle les cellules des valves cardiaques sont habituées à vivre et à se développer à l’intérieur, et nous pouvons faire tourner des valves complètes en quelques minutes, contrairement aux technologies actuellement disponibles qui peuvent prendre des semaines ou des mois à faire.
Jusqu’à présent, les chercheurs ont implanté les valves chez les moutons. Dans cette étude très préliminaire, qui n’a duré qu’une heure, les valves ont réussi à contrôler le flux sanguin dans le cœur, n’ont pas provoqué de larmes ni de formation de thrombus et ont permis l’infiltration des cellules voisines.
Étudier dans la revue Matière: Fabrication de valves cardiaques à la demande à l’aide de la filature à jet rotatif focalisé
Via : Université de Harvard
