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La pâte imprimée en 3D pourrait révolutionner la santé des os

Par Julian, le février 1, 2021 — application, applications — 5 minutes de lecture
Ossos

Nous vous avons déjà montré des utilisations apparemment particulières de l’impression 3D. Des moyens de transport, des bâtiments et de la nourriture, aux organes très similaires aux humains, afin de fournir des options artificielles pour des besoins réels.

Ensuite, après plusieurs tentatives de bio-ingénieurs, comme l’hydrogel, une équipe de chercheurs a développé un dossier qui peut être imprimé en 3D et aider à la santé des os.


Le dossier peut être imprimé directement sur le corps du patient

Contrairement aux tissus vivants qui composent le corps humain, les os ne sont pas seulement des tissus vivants. À leur tour, ils sont un mélange de composés vivants et inorganiques qui aboutissent à une structure rigide et complexe.

Pour cette raison, il a été difficile pour les bio-ingénieurs de trouver un moyen de reproduire les os humains. En fait, ils ont déjà essayé différents matériaux, tels que l’hydrogel, les biocéramiques et les thermoplastiques.

Impression 3D des os

Maintenant, une équipe de bio-ingénieurs de l’Université de New South Wales à Sydney, en Australie, a développé une pâte céramique qui peut être imprimée en 3D, avec des cellules vivantes, à température ambiante et sans avoir besoin d’inclure des produits chimiques agressifs.

Selon les chercheurs, la nouvelle technique pourrait éventuellement être utilisée pour imprimer l’os directement sur le corps d’un patient. De plus, cela représente une amélioration notable par rapport aux technologies et tentatives précédentes.

Contrairement aux matériaux précédents, notre technique offre un moyen d’imprimer des constructions in situ qui imitent la structure osseuse et la chimie.

Révèle le co-auteur de l’étude Iman Roohani, un bio-ingénieur à l’école de chimie de l’UNSW.

Le dossier 3D créé par les bioingénieurs a été testé avec succès

Le modèle actuel de réparation osseuse est une greffe osseuse autologue. À savoir, il consiste à prélever de l’os à un endroit abondant, généralement chez le patient lui-même, afin de le placer là où il est nécessaire. Cependant, ce n’est ni le processus le plus viable, ni le plus sûr.

Ainsi, afin de créer une structure osseuse crédible, l’équipe UNSW a développé, pendant deux ans, un matériau biologiquement compatible. Une fois conservé à température ambiante, le matériau de phosphate de calcium forme une pâte.

Cependant, lorsqu’elle est placée dans une solution gélatineuse, une réaction chimique se produit qui durcit cette pâte et la transforme en une structure nanocristalline poreuse très similaire au tissu osseux humain.

Selon les bio-ingénieurs, la technique est appelée bio-impression omnidirectionnelle de la céramique en suspension cellulaire (COBICS) et peut être adaptée à d’autres imprimantes 3D. Ceci, dans la mesure où la technique est similaire, ne variant que le type d’application.

Hyrel 3D Engine HR

Hyrel 3D Engine HR.

Afin d’imprimer avec ce dossier, les spécialistes ont équipé une imprimante 3D, la Hyrel 3D Engine HR, d’un diffuseur personnalisé. Par la suite, ils ont utilisé de petites aiguilles, de 0,2 à 0,8 mm, qui ont extrait la pâte dans une solution gélatineuse à 37 ° Celsius.

Lors de tests, l’équipe a imprimé de petites structures osseuses, jusqu’à un demi-centimètre cube, dans un bain gélatineux contenant des cellules qui forment des os humains, ainsi que d’autres types de cellules humaines.

La pâte a ensuite intégré les cellules vivantes dans la structure, ayant adhéré et proliféré pendant plusieurs semaines après l’impression 3D. Notamment, l’expérience était viable à 95%.

impression en 3D

Une technique d’impression 3D polyvalente

L’équipe travaille actuellement sur le bain de gélatine afin que des échantillons plus grands puissent être imprimés. Dans le même temps, il a lancé une série de tests sur des animaux, afin de voir si la technique est viable pour la réparation de blessures plus importantes, en plus des greffes osseuses autologues.

Une fois réglementée, la technique d’impression 3D pourrait avoir de nombreuses applications médicales et de recherche. Parmi eux, la réparation des os endommagés par des traumatismes ou des maladies telles que le cancer, ainsi que l’étude du microenvironnement particulier de l’os.

L’étude a été publiée dans la revue scientifique Matériaux fonctionnels avancés.

Julian

Julian

Je suis correspondant principal chez WebVZ; le site hebdomadaire consacré à l'avenir des médias, la technologie, la culture (série, film, musique) et jeux-vidéo. J'anime parfois (en plus de mes articles), une série de d'interviews percutantes avec les principaux acteurs de l'industrie des médias et de la technologie.

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