Imprimé cellule de peau

Le laser, en percutant la cartouche d'encre cellulaire, va déclencher la bio-impression réalisée dans de petits "puits" placés sous la cartouche. ©Inserm/Alphanov/Lescieux, Ludovic/Guillemot, Fabien

CELLULES. Depuis quelques années, l'impression 3D a fait son apparition dans le domaine de la santé pour permettre la fabrication de prothèses personnalisées ou simuler des opérations délicates.

Ainsi, il y a trois mois, des chirurgiens néerlandais ont annoncé avoir utilisé une imprimante 3D pour copier la partie supérieure de la boîte crânienne d'une jeune femme en vue d'une transplantation. Un succès.

Mais la bio-impression 3D veut aller plus loin. En utilisant les principes de l’impression 3D, elle procède à l’assemblage couche par couche des constituants des tissus biologiques selon des organisations prédéfinies par conception numérique. Le but de cette branche de la médecine régénératrice est d'utiliser des cellules vivantes pour imprimer des organes fonctionnels. Certes la recherche n'en est pas encore à ce stade, mais elle s'en approche peu à peu.

Impression de fragments de peau

Ainsi une équipe de chercheurs du laboratoire de bio-ingénierie tissulaire implanté à Bordeaux (Inserm-Université de Bordeaux) et dirigée par Joëlle Amédée et Fabien Guillemot vient de réussir à imprimer des fragments de peau à partir de différents types de cellules humaines cultivées in vitro.

Mieux, en 2010, le laboratoire a réussi à imprimer des cellules osseuses directement sur le crâne d’une souris. Cette petite prouesse laisse entrevoir la possibilité d'imprimer directement de la peau sur des grands brûlés par exemple. 

Le principe de la bio-impression consiste donc à guider les processus d'auto-organisation des cellules afin de fabriquer des tissus fonctionnels.

Les avantages du laser

La spécificité du laboratoire bordelais est de mettre au point des technologies de bio-impression par laser permettant une plus haute résolution et, surtout, de réduire le stress des cellules utilisées pour l'impression.

En effet, les autres techniques développées jusqu'à présent utilisent un système de type "seringue" dans lequel les cellules doivent passer à travers l'orifice d'une aiguille. Ce système induit des contraintes de cisaillement qui provoque une dégradation cellulaire. Or, pour la viabilité des tissus imprimés, il est important que les cellules soient le moins "bousculées" possible.

Dans le domaine de la bio-impression, la technologie Laser est celle qui offre la résolution la plus élevée", explique Fabien Guillemot, chargé de recherche Inserm.

L'impulsion laser (en bleue) est dirigée à l'aide d'un miroir sur une cartouche d'encre cellulaire. Celle-ci est composée d'une plaque de verre sur laquelle est étalé un amalgame de cellules. En frappant la surface de la cartouche, le laser provoque la formation de gouttelettes comprenant chacune entre 1 et 50 cellules. ©F. Guillermot/Inserm

Actuellement, les chercheurs travaillent sur l’impression de tissus de cornée et de la peau afin de répondre aux besoins de la médecine régénératrice, de la pharmacologie, de la cosmétique. Ces tissus imprimés permettraient dans un premier temps de réaliser des modèles prédictifs pour tester les nouveaux traitements sans avoir recourt à des patients.

http://www.sciencesetavenir.fr/sante/20140709.OBS3146/video-comment-fonctionne-la-bio-impression-3d-laser.html
La bio-impression 3D par sciencesetavenir