Les organes de Commande: 3D 'Bioprinter' rendent les os de remplacement, les oreilles
Les scientifiques peuvent désormais "imprimer" l'os à taille humaine, du cartilage et des muscles, en utilisant un nouveau dispositif appelé bioprinter 3D, selon une nouvelle étude.
Les structures de tissus et d'organes produits par l'imprimante pourraient un jour être utilisées pour remplacer les tissus blessés ou maladeschez des patients humains, les chercheurs ont dit.
"Ce tissu et nouvelle organe imprimante est une avancée importante dans notre quête pour faire des tissus de remplacement pour les patients," auteur principal de l’étude Dr Anthony Atala, directeur de la Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, adéclaré dans un communiqué. "Il peut fabriquer stable, les tissus à l'échelle humaine de toute forme."
La demande pour les tissus et les organes d’ingénierie a été à la hausse en raison de la disponibilité limitée des tissus donnés et des organes pour les transplantations chez les personnes qui en ont besoin, les chercheurs ont dit. Une voie prometteuse pour rendre ces tissus et organes est par l'utilisation de bioprinters 3D précises, ce qui peut poser des cellules vers le bas sur un échafaudage en couches, dans une configuration spécifique.
Bien que les scientifiques avaient déjà conçu des tissus relativement simples dans le laboratoire, ces tissus ne sont pas assez forts pour être implantés dans le corps, ou ils ne sont pas assez de la complexité des tissus humains réels recréer pour être utile, les chercheurs ont dit.
Une autre limitation était le manque de vaisseaux sanguins de ces tissus.Cette contrainte de la taille des tissus, car les nutriments et l'oxygène qui sont nécessaires pour le maintien des cellules ne peuvent pas atteindre assez loin dans les tissus pour les cellules à survivre à moins que les navires sont présents, les scientifiques ont dit.
Maintenant, avec un nouveau système d'impression 3D, les chercheurs ont été en mesure de surmonter ces défis, ils ont rapporté aujourd'hui (15 février) dans la revue Nature Biotechnology.
Les cellules impriment l’appareil avec des matériaux polymères qui aident à former et imitent la forme des tissus originaux. Pour remédier à la question de la limite de taille, les chercheurs ont imprimé un réseau de micro-canaux à travers les tissus de sorte que les nutriments et l'oxygène peuvent être délivrés à des cellules profondes dans les tissus. Ces canaux permettent "de nutriments pour obtenir des cellules et de garder les nourrir afin qu'ils ne meurent pas," dit Atala Live Science.
Dans les expériences, les chercheurs ont été en mesure d'imprimer des cellules de lapin dans les structures de l'oreille humaine de taille, puis implanter ces structures sous la peau de souris. Deux mois plus tard, les structures de l'oreille ont conservé leurs formes; ils n'avaient pas ventilés du tout dans le corps. En outre, les tissus et les vaisseaux sanguins du cartilage avaient formé autour des structures, pour les soutenir.
Les chercheurs ont également utilisé des cellules de souris et de rat pour imprimer le tissu musculaire et des fragments d'os du crâne, et les implanter dans des rats. Le tissu musculaire a conservé sa structure d'au moins une semaine, et a également développé des vaisseaux sanguins et induit la formation de nerfs. Les fragments de crâne avaient formé le tissu osseux avec les vaisseaux sanguins de cinq mois après avoir été implanté.
Les chercheurs ont même imprimé des fragments de mâchoires à taille humaine en utilisant des cellules souches humaines. Les fragments ont la taille et la forme de fragments qui pourraient être utilisés pour la reconstruction faciale chez les personnes.
Cependant, il faut plus de recherche avant que de tels tissus 3D imprimés pourraient être testés chez des patients humains, Atala dit.
Par exemple, les tissus qui font que l'on pourrait transplantées à l'homme auraient besoin d'impliquer les cellules humaines de qualité clinique, et ceux-ci devraient idéalement être dérivé du patient qui recevrait le tissu transplanté, les chercheurs ont dit.
