Des chercheurs de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences ont développé une technique qui leur permet d’imprimer en 3D un ventricule cardiaque, qui peut ensuite continuer à battre en rythme. La technologie pourrait permettre aux chercheurs de créer des modèles cardiaques pour tester de nouveaux médicaments cardiaques et pourrait même ouvrir la voie à des composants cardiaques entièrement implantables. La méthode consiste à utiliser le filage rotatif pour créer de petites fibres qui sont ensuite infusées dans une encre hydrogel imprimable. Lorsqu’elle est imprimée en 3D, cette encre conserve sa structure imprimée et les cardiomyocytes qu’elle contient s’alignent dans la direction des fibres incluses. Lorsqu’elle est stimulée par l’électricité, la structure bat dans le sens de l’orientation des fibres, ce qui donne aux chercheurs un grand contrôle sur son comportement. La technique pourrait débloquer des modèles cardiaques plus avancés pour le test de médicaments et pourrait également permettre une médecine personnalisée pour les patients cardiaques.
La bio-ingénierie offre un énorme potentiel pour remplacer les tissus malades, mais un avantage secondaire intéressant à mesure que nous progressons vers la capacité de récapituler avec précision ces tissus en laboratoire est la création de techniques avancées. in vitro modèles pour le dépistage des drogues et la médecine personnalisée. Les patients cardiaques sont sur le point de bénéficier de telles avancées grâce à cette dernière technologie, qui utilise de l’encre gel infusée de fibres (FIG) comme support pour l’impression 3D de composants cardiaques.
« Les gens ont essayé de reproduire les structures et les fonctions des organes pour tester la sécurité et l’efficacité des médicaments afin de prédire ce qui pourrait se produire en milieu clinique », a déclaré Suji Choi, chercheur impliqué dans l’étude. « Ce concept est largement applicable : nous pouvons utiliser notre technique de filage de fibres pour produire de manière fiable des fibres dans les longueurs et les formes que nous souhaitons. »
L’approche consiste d’abord à utiliser le filage rotatif pour créer de fines fibres de gélatine, ce qui s’apparente un peu à la façon dont la barbe à papa est créée. Un chercheur postdoctoral impliqué dans le projet, Luke MacQueen, a eu l’idée qu’infuser de telles fibres dans une encre hydrogel imprimable pourrait l’aider à conserver sa forme après l’impression.
« Lorsque Luke a développé ce concept, la vision était d’élargir la gamme d’échelles spatiales pouvant être imprimées avec des imprimantes 3D en abaissant le bas des limites inférieures, en le ramenant à l’échelle nanométrique », a déclaré Kit Parker, un chercheur impliqué. dans l’étude. « L’avantage de produire les fibres par filage à jet rotatif plutôt que par électrofilage est que nous pouvons utiliser des protéines qui autrement seraient dégradées par les champs électriques de l’électrofilage. »
Une fois imprimés, les cardiomyocytes contenus dans le gel s’alignent le long des fibres et battent dans cette orientation une fois stimulés par l’électricité.
Étude dans un journal Matériaux naturels: Des échafaudages de gel infusés de fibres guident l’alignement des cardiomyocytes dans les ventricules imprimés en 3D
Par : Harvard