Nouvelle technique de bioprinting 3D «direct laser» de UBC capable d’une résolution ultra-fine

Des chercheurs de l’Université de la Colombie-Britannique au Canada développent une nouvelle technique de bioprintation 3D qui pourrait être utilisée pour produire des structures 3D à partir de bio-tissus vivants et qui pourrait être bénéfique pour traiter les brûlures sévères, les problèmes organiques et le cancer. La méthode de bioprinting à base de laser est en cours d’élaboration au campus Okanagan de l’Université de la Colombie-Britannique.

La nouvelle technologie de bioprinting est appelée «bioprinting laser direct» et, consiste en une configuration de diode laser à faible coût qui solidifie les structures à partir d’un matériau hydrogel biocompatible. Ces structures d’hydrogel peuvent être imprimées dans une variété de motifs réticulés complexes et peuvent ensuite être infusées avec des cellules vivantes, résultant en un tissu vivant bioprinté.

Keekyoung Kim, un professeur d’ingénierie qui développe la technologie de bioprinting, a déclaré : «L’un des objectifs ultimes de l’ingénierie biomédicale est de recréer des tissus viables, sains et vivants. Les applications sont stupéfiantes et pourraient aller d’aider les personnes souffrant de maladies telles que des brûlures graves ou des défaillances d’organes à la création de tissus artificiels pour la recherche sur des maladies comme le cancer.  »

Qu’est-ce qui différencie la technique innovante de bioprinting des méthodes existantes ? Eh bien, selon les chercheurs de l’Université de la Colombie-Britannique, la bioprintation laser directe est capable de créer des tissus artificiels à une résolution beaucoup plus élevée que les procédés existants. En plus d’avoir des résolutions fines, les structures hydrogel bioprintées en 3D seraient capables de supporter des cellules vivantes avec une efficacité de 95%.

« Le modèle de tissu, qui a des caractéristiques extrêmement fines et une viabilité cellulaire élevée, démontre fermement que notre système a un réel potentiel pour créer des tissus fonctionnels, » a expliqué Kim. « Je suis excité par ce que cela pourrait apporter à la recherche biomédicale. »

Selon Kim, l’une des premières applications de la technologie de bioprinting sera la recherche sur le traitement du cancer. Les structures tissulaires imprimées en 3D conviendront au logement et à la croissance des cellules cancéreuses, qui peuvent ensuite être utilisées comme modèles biologiques pour la recherche et les tests sur le cancer.

Dans le domaine de la recherche sur le cancer, les modèles biologiques 3D gagnent en importance, car ils offrent un cadre plus réaliste pour la croissance et la vie des cellules cancéreuses, les rendant ainsi plus efficaces pour le développement de traitements.

Un projet de recherche récent impliquant la technologie de bioprinting 3D a exploré la capacité des tissus imprimés en 3D à soutenir et à héberger des cellules saines. Cette expérience, récemment publiée dans la revue  Advanced Healthcare Materials , impliquait l’impression d’une structure d’hydrogel qui «encapsulait une lignée de cellules de cancer du sein couramment utilisée».

En fin de compte, Kim et son équipe interdisciplinaire (dont le professeur d’ingénierie Jonathan Holzman et le professeur de chimie Fred Menard) espèrent que la méthode de bioprinting au laser direct permettra aux chercheurs médicaux de faire progresser la recherche sur divers problèmes de santé.

«L’impression de bio-tissus applique les connaissances en biologie, en chimie et en microfabrication aux sciences de la santé», a ajouté M. Holzman. « Je pense que notre succès récent dans l’impression de biofilaments est né de la nature multidisciplinaire de notre équipe. »

Les efforts de l’Université de la Colombie-Britannique pour mettre au point une méthode de bioprintation en 3D pour la construction de cultures cellulaires tridimensionnelles ne sont pas uniques. En juin, BioServe Space Technologies, un centre de recherche affilié à la NASA au Colorado, a annoncé son projet de bioprint des structures cellulaires 3D dans l’espace, dans le but de faire avancer la recherche sur le cancer.

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