De nouveaux bio-encres hybrides pourraient être utilisés pour imprimer en 3D le cartilage de remplacement dans le genou
Les genoux humains sont notoirement vulnérables aux blessures ou à l’usure avec l’âge, ce qui entraîne souvent la nécessité d’une intervention chirurgicale. Les chercheurs ont maintenant créé de nouveaux bio-encres hybrides qui peuvent être utilisés pour imprimer en 3D des structures destinées à remplacer le cartilage endommagé du genou.
Le ménisque est le cartilage caoutchouteux qui forme un coussin en forme de C dans votre genou, empêchant les os de la partie supérieure et inférieure de la jambe de frotter l’un contre l’autre. Ce matériau est susceptible d’être endommagé par des blessures sportives, mais il peut aussi s’user avec l’âge – et s’il est particulièrement abîmé, la seule chose à faire est parfois d’enlever chirurgicalement une partie du ménisque endommagé.
Pour cette nouvelle étude de validation de principe, les chercheurs de l’Institut de médecine régénérative de Wake Forest (WFIRM) ont démontré une nouvelle méthode de bio-impression 3D qui crée à la fois le cartilage et les structures de soutien. L’équipe a utilisé le système d’impression intégré des tissus et des organes (ITOPS), qui a été utilisé dans des études antérieures pour imprimer des tissus complexes tels que les os, les muscles et même les oreilles.
Cette fois, les chercheurs ont utilisé plusieurs bio-encres ensemble pour imprimer l’ensemble du tissu fibrocartilagineux couche par couche, selon un motif de hachures croisées entrecroisées. La première était une gomme gellane composite et une encre à base de fibrinogène, qui encourage les propres cellules du corps à se repeupler. La deuxième bio-encre est un méthacrylate de fibroïne de soie, qui aide à maintenir la structure solide et flexible.
Lors de tests en laboratoire sur des cellules de porc, l’équipe a constaté que les cellules étaient capables de proliférer et de rester viables, tandis que la structure elle-même restait biomécaniquement solide. Des expériences de suivi ont consisté à implanter les structures imprimées dans des souris, et les observations effectuées au cours des dix semaines suivant l’opération ont montré que les souris ont commencé à régénérer leur propre fibrocartilage comme on l’espérait.
Selon l’équipe, d’autres études devront être menées pour déterminer les types de réactions que le corps pourrait avoir face à l’implant, s’il restaure la fonction de l’articulation et, bien sûr, si les résultats se traduisent pour l’homme.
