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Des chercheurs ont fabriqué des cornées artificielles imprimées en 3D pour prévenir la cécité cornéenne

Une équipe de scientifiques américains ont utilisé la technologie 4D pour fabriquer une cornée artificielle composée de biomatériaux 4D.

C’est une grande première dans l’histoire de la science et la médecine : une équipe de recherche de l’Université de Newcastle aux États-Unis a développé une cornée artificielle en utilisant des biomatériaux 4D. Ils sont parvenus à fabriquer des cornées opérationnelles qui peuvent être utilisées pour prévenir la cécité cornéenne.

Pour rappel, les matériaux 4D sont capables de changer de forme et même de fonctions en réponse à des stimuli externes spécifiques. C’est cette capacité que les chercheurs ont exploitée en mettant au point leur cornée en biomatériaux 4D. Menés par Martina Miotto, chercheuse post-doctorale en génie tissulaire, les scientifiques de l’Université de Newcastle ont commencé par mettre au point une sorte de gel composé de collagène et de cellules souches cornéennes encapsulées (CCCG). Ce biomatériau possède des propriétés contractantes qui lui permettent d’adopter la forme courbée de la cornée au bout de 5 jours.

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« La force de chaque cellule est minuscule mais ensemble, elles peuvent façonner un bloc de tissu d’un pouce de large en une structure semblable à la cornée. » a expliqué Martina Miotto dans une étude publiée dans la revue Advanced Functional Materials.

Il s’agit d’une véritable avancée pour la médecine ophtalmologique qui fait suite aux travaux de la même équipe de chercheurs. En juin 2018, ces derniers étaient parvenus à imprimer en 3D des cornées artificielles. La technologie 4D offre cependant plus d’avantages. Comme l’explique Martina Miotto : « Ce que montre notre étude, c’est qu’il existe un lien très fort entre la forme et les capacités fonctionnelles d’un organe. Les structures en 4D présentent des propriétés biomécaniques et physiques (épaisseur, dimension, densité, transparence…) reproduisant presque parfaitement celles d’une cornée humaine. »

Biomatériaux 4D, une technologie innovante

Pour Che Connon, co-auteur de l’étude, le potentiel des biomatériaux 4D va encore plus loin : l’utilisation de cette technologie permettrait de produire des organes imprimés qui sont capables de s’adapter une fois qu’ils se trouvent dans le corps du patient. Les opérations chirurgicales deviendraient également plus rapides et moins invasives. « Il suffira d’introduire par un petit orifice un organe qui adoptera sa forme définitive et fonctionnelle une fois à l’intérieur du corps. »

« Le processus pourrait être utilisé pour créer des stents qui changent de forme pour garder les vaisseaux sanguins obstrués ouverts. Un stent fermé pourrait facilement être injecté dans la circulation sanguine, puis forcée à s’ouvrir par la force de contraction des cellules sur un site de blessure, évitant ainsi une intervention chirurgicale. » a aussi ajouté Martina Miotto.

Crédit photo : Newcastle University
Des chercheurs ont fabriqué des cornées artificielles imprimées en 3D pour prévenir la cécité cornéenne
Dr Steve Swioklo, co-auteur avec le professeur Che Connon (à droite) lors de l’impression de la cornée

Les recherches continuent de peaufiner la technologie. Prochaine étape ? Mettre au point la technologie d’impression 4D pour permettre d’imprimer les biomatériaux : « L‘impression de structures biologiques qui peuvent s’organiser dans une forme encore plus complexe signifierait que vous n’auriez pas besoin de produire des échafaudages pour imprimer les cellules ou de les retirer par la suite. La précision du processus d’impression serait extrêmement utile pour positionner avec précision les molécules à base de peptides qui font se contracter les cellules dans le biomatériau. »

Via
3dnatives

Andy RAKOTONDRABE

Il n’y a pas de réussites faciles ni d’échecs définitifs.

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