Des chercheurs de l’Université de Lund en Suède ont développé un nouveau lien bio-imprimable en 3D qui peut rapprocher l’impression 3D d’organes humains de la réalité.

Composé d’un mélange d’alginates dérivés d’algues et de tissus pulmonaires, le bioconnecteur permet aux structures biocompatibles qui ressemblent à des voies respiratoires de taille humaine d’être imprimées en 3D une fois imprimées, les formulations soutiennent la croissance de nouvelles cellules et vaisseaux sanguins dans l’implant

Alors que le tissu pulmonaire était au centre de l’étude principale, le biomarqueur peut s’adapter à tout type de tissu ou d’organe.

En tant que tels, les chercheurs, dirigés par le professeur agrégé et auteur principal de l’étude Darcy Wagner, pensent que leurs travaux identifient une nouvelle classe prometteuse de connexions biologiques à l’impression 3D de tissus humains fonctionnels pour l’implantation.

Wagner et son équipe ont commencé à combiner des alginates dérivés d’algues marines avec une matrice extracellulaire prélevée dans le tissu pulmonaire pour former la bi-liaison, puis chargé et imprimé en 3D le bioconnecteur pour former des structures tissulaires complexes et mécaniquement stables qui imitent ces voies respiratoires.

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«Nous avons commencé petit à petit en fabriquant de petits tubes, car c’est une caractéristique que l’on retrouve à la fois dans les voies respiratoires et les vaisseaux sanguins du poumon», a déclaré Wagner. »En utilisant notre nouveau lien biologique avec des cellules souches isolées des voies respiratoires du patient, nous avons pu bio-imprimer les petites voies respiratoires qui contiennent plusieurs couches de cellules et restent ouvertes au fil du temps »

Les installations imprimées en 3D comprenaient des tubes réparables et des structures de ramification couvrant des échelles de longueur anatomique du tissu humain, qui ne nécessitaient pas de structures de soutien externes. La présence de la matrice extracellulaire dans le bioink a contribué à améliorer la survie des cellules progénitrices humaines – descendants de cellules souches qui se différencient davantage pour créer des espèces Cellules spécialisées – pendant le processus de bio-impression pour permettre la différenciation cellulaire spécifique au tissu et l’angiogenèse pour la transplantation dans le site implantaire

Pour le site de transplantation, l’équipe a utilisé un modèle de souris qui ressemble étroitement à l’immunosuppression utilisée chez les patients subissant une transplantation d’organe. L’immunosuppression fait référence à une condition dans laquelle le système immunitaire ne fonctionne pas comme il le devrait, ce qui pourrait être causé par des raisons médicales. des procédures comme celle-ci. / p>

Selon Wagner, les formulations imprimées en 3D générées à partir de la biosynthèse développée ont supprimé la réponse des corps étrangers, et étaient pro-angiogéniques et favorables Ceci est le résultat de la capacité du bioink à maintenir son activité biologique pendant et après le processus d’impression

« Ces bioconnexions de nouvelle génération prennent également en charge la maturation des cellules souches des voies respiratoires en plusieurs types de cellules trouvées dans les voies respiratoires d’un humain adulte, ce qui signifie que moins de types de cellules sont nécessaires pour imprimer, simplifiant ainsi le nombre de buses nécessaires pour imprimer Espèce de tissus à cellules multiples, expliqué

Pour que Wagner et son équipe continuent à développer et à améliorer le nouveau lien biologique, la précision de la bio-impression 3D doit être améliorée. L’impression haute résolution permettra aux chercheurs d’imprimer en 3D le tissu pulmonaire distal et les alvéoles, qui sont vitaux pour les échanges gazeux, et de rapprocher les poumons imprimés en 3D de la réalité.

« Nous espérons que des améliorations techniques supplémentaires permettront des imprimantes 3D disponibles et des avancées plus dynamiques dans la bio-impression avec une résolution plus élevée pour une plus grande ingénierie tissulaire qui pourra être utilisée dans de futures transplantations. Nous avons encore un long chemin à parcourir. »

Ajoute Martina de Santis, première auteure de l’étude: «Le développement de ce nouveau Bioink est un pas en avant important, mais il est important de valider les fonctions des petites voies aériennes au fil du temps et d’explorer la faisabilité de cette approche chez les grands animaux modèles. »

Plus d’informations sur l’étude peuvent être trouvées dans l’article intitulé « Extracellular – Matric-Reinforced Bioinks for 3D Bioprinting Human Tissue », publié dans la revue Advanced Materials, co-écrit par M of Santis, H. Safadi, S. Byle, Dölükbas, S Prithvrag, Anna da Silva, M Mitendorfer, C. Otta, C. Stegemer, David P, Konigshof, K. Swärd, Wood J, Taseeri, P. Borgin, S. Lindstedt, S. Mullen et D. Wagner

Alors que les structures bio-imprimées chargées de cellules offrent un grand potentiel pour la culture de tissus et d’organes humains, la technique en est encore largement à son stade expérimental, promettant le développement de bio-liaisons appropriées, des vitesses d’impression limitées, une résolution d’impression et des limites à l’architecture. complexités, qui sont toutes des obstacles à une adoption plus large de la technologie

Cependant, il y a eu plusieurs développements importants au cours de l’année écoulée qui semblent prometteurs dans le développement de la bio-impression et de ses applications.

Des scientifiques de l’Université de Buffalo ont récemment mis au point une nouvelle méthode de bio-impression 3D rapide qui peut rapprocher les organes humains entièrement imprimés de la réalité. On dit que cette méthode permet d’imprimer des hydrogels de la taille d’un centimètre 10 à 50 fois plus rapidement que ce qui est possible avec les techniques d’impression 3D conventionnelles, et elle permet également la production de réseaux vasculaires compacts.

Pendant ce temps, OEM 3D Systems pour l’imprimante 3D américaine a annoncé son intention de renforcer les activités de médecine régénérative et de bio-impression, à la suite des avancées majeures de la plate-forme de bio-impression, de l’impression à la perfusion. Le système est maintenant en mesure de produire des échafaudages pulmonaires vascularisés de grande taille et jouera un rôle majeur dans les activités de santé de l’entreprise.

Ailleurs, la société de biotechnologie United Therapeutics et la société de bio-impression israélienne CollPlant ont élargi leur partenariat pour la fabrication de masse de reins imprimés en 3D, et la bio-impression 3D a été publiée pour organiser les cellules cérébrales neuronales en modèles complexes qui peuvent être utilisés pour modéliser le progression des maladies neurodégénératives

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Source: https://3dprintingindustry.com/news/researchers-take-step-closer-to-3d-printed-organs-with-new-cell-laden-bioink-186728/

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