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← Comment imprimer des tissus humains en 3D - Taneka Jones

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Showing Revision 19 created 11/25/2019 by eric vautier.

  1. Il y a actuellement des centaines de
    milliers d'individus en attente de greffe,
  2. notamment pour des organes vitaux comme
    un rein, un cœur ou un foie,
  3. ce qui pourrait sauver leur vie.
  4. Malheureusement,
  5. on est loin d'avoir assez de donneurs
    d'organes pour répondre à la demande.
  6. Et si, au lieu d'attendre,

  7. on pouvait créer des organes tout neufs,
    sur mesure, de A à Z ?
  8. C'est le principe de la bio-impression,
  9. une branche de la médecine régénérative,
    actuellement en train d'être développée.
  10. Nous ne sommes pas encore en mesure
    d'imprimer des organes complexes
  11. mais des tissus plus simples comme
    des vaisseaux sanguins et des canaux
  12. qui se chargent de l'équilibre
    entre nutriments et déchets
  13. sont déjà à notre portée.
  14. La bio-impression est l'équivalent
    biologique de l'impression 3D,

  15. une technique qui superpose des couches
    de matériau les unes sur les autres,
  16. afin de créer un objet en trois dimensions
    une couche à la fois.
  17. Au lieu de commencer avec du métal,
    du plastique ou de la céramique,
  18. une imprimante 3D pour des organes et
    des tissus utilise de l'encre biologique :
  19. un matériau imprimable qui contient
    des cellules vivantes.
  20. L'essentiel des bio-encres sont des
    molécules riches en eau : les hydrogels.

  21. À ces hydrogels sont ajoutés
    des millions de cellules vivantes,
  22. ainsi que différents produits chimiques
    qui incitent les cellules à se développer.
  23. Certaines bio-encres sont composées
    d'un seul type de cellule,
  24. tandis que d'autres en allient plusieurs
    pour produire une structure plus complexe.
  25. Imaginons que l'on veuille
    imprimer un ménisque,

  26. une partie du genou faite de cartilage
  27. qui empêche le tibia et le fémur
    de frotter l'un à l'autre.
  28. Il est composé de cellules appelées
    chondrocytes,
  29. dont il faudra un nombre important
    pour l'encre biologique.
  30. Ces cellules peuvent provenir de donneurs,
    et seront reproduites en laboratoire.
  31. Ou bien elles peuvent provenir
    des propres tissus du patient
  32. afin de créer un ménisque personnalisé,
    moins à risque d'être rejeté par le corps.
  33. Il y a plusieurs techniques d'impression
  34. et la plus populaire est
    la bio-impression par extrusion.
  35. Pour celle-ci, la bio-encre est chargée
    dans une chambre d'impression
  36. et passe à travers un embout rond,
    attaché à une tête d'impression.
  37. Elle sort d'un embout dont le diamètre
    ne dépasse que rarement les 400 microns,
  38. et qui peut produire
    un filament en continu
  39. dont l'épaisseur approche
    celle d'un ongle humain.
  40. Une image ou un fichier informatisé
    guide le placement des fils,

  41. soit sur une surface plane,
    soit dans un récipient rempli de liquide
  42. afin d'aider à maintenir la structure
    en place jusqu'à ce qu'elle soit stable.
  43. Ces imprimantes sont rapides et produisent
    le ménisque en environ une demi-heure,
  44. en imprimant un fil fin à la fois.
  45. Après l'impression, certaines bio-encres
    deviennent solides immédiatement.

  46. D'autres ont besoin de lumière UV, ou
    d'un autre processus chimique ou physique
  47. pour pouvoir stabiliser la structure.
  48. Si le processus d'impression a fonctionné,
  49. les cellules du tissu synthétique vont
    développer le même comportement
  50. que les cellules dans du vrai tissu :
  51. envoi de signaux les unes aux autres,
    échange de nutriments et multiplication.
  52. Nous pouvons déjà imprimer des structures
    assez simples, comme ce ménisque.

  53. Des vessies bio-imprimées ont également
    été greffées avec succès,
  54. et des tissus imprimés ont contribué à
    régénérer les nerfs faciaux chez les rats.
  55. Des chercheurs ont créé de la peau,
    du tissu pulmonaire, du cartilage,
  56. et des mini-versions quasi-fonctionnelles
    de reins, de foies et de cœurs.
  57. Cependant, parvenir à reproduire
    l'environnement biochimique complexe
  58. d'un organe vital constitue
    un défi de taille.
  59. La bio-impression par extrusion
    peut parfois détruire
  60. un pourcentage significatif des cellules
    dans l'encre si l'embout est trop petit,
  61. ou si la pression de l'impression
    est trop élevée.
  62. L'un des défis les plus impressionnants
  63. est de fournir de l'oxygène
    et des nutriments
  64. à chaque cellule d'un organe
    à taille réelle.
  65. C'est pourquoi, jusqu'à présent,
    les réussites majeures
  66. ont été accomplies avec des structures
    plates, ou creuses,
  67. et c'est pourquoi
    les scientifiques cherchent
  68. à inclure des vaisseaux sanguins
    aux tissus bio-imprimés.
  69. La bio-impression a un potentiel énorme

  70. pour sauver des vies et
    développer notre savoir
  71. concernant le fonctionnement de base
    de nos organes.
  72. La technologie ouvre un champ
    de possibilités à donner le vertige,
  73. comme l'impression de tissus avec
    des systèmes électroniques intégrés.
  74. Pourra-t-on un jour développer des organes
    qui surpasseront nos capacités actuelles,
  75. ou nous fournir une peau
    qu'on ne peut pas brûler ?
  76. À quel point pourra-t-on
    rallonger nos vies
  77. en imprimant et remplaçant nos organes ?
  78. Et qui, et quoi, précisément
  79. pourra avoir accès à cette technologie
    et à ses résultats incroyables ?