L’impression 3D pour des parties du corps humain… pour bientôt ou pour plus tard ?

Dernière mise à jour: 04.06.20

 

La nature a bien fait les choses telles qu’elles sont. Mais lorsqu’une possibilité d’amélioration se présente, l’homme n’hésite pas à exploiter les nouvelles voies. La technologie représente l’un des moyens les plus utilisés en ce sens. La technique de l’impression 3D commence désormais à intéresser les chercheurs du secteur médical.

 

La médecine et l’impression 3D

S’il est un domaine où des expériences s’effectuent, il s’agit sans aucun doute de la médecine. De la science-fiction à la réalité, le pas semble avoir été franchi depuis longtemps. Cette avancée se base et continue d’ailleurs à s’appuyer sur les évolutions technologiques toujours en situation de développement. Entre les phases de tests et les expériences réussies – et pas mal d’autres tout à fait ratées également -, l’espèce humaine a réussi à repousser les limites du possible en termes de soins et d’entretien de la santé.

La technologie continue d’accompagner l’homme dans son évolution, et les recherches s’avancent dans des détails de plus en plus poussés, jusqu’à atteindre des possibilités encore inimaginables il y a quelques décennies. Les appareils de radiologie et autres scanners ont par exemple permis de découvrir un moyen de voir l’intérieur du corps humain par utilisation des rayons X. Aujourd’hui, une autre technologie encore plus pointue est sur le point de permettre non plus de voir, mais réellement de réparer un élément du corps humain en situation de défaillance. À terme, la fabrication pourrait alors simplement devenir une option.

Avec la technologie tridimensionnelle, les activités industrielles ont décuplé grâce à l’efficacité du matériel utilisé. Détail au millimètre, technologie de précision, et surtout gain de temps ont permis au scanner 3d de se faire une place de choix dans la vie active de nos jours. Déjà utilisée dans de nombreux domaines scientifiques, notamment en industrie automobile et aéronautique, la technologie 3D commence désormais à intéresser le corps médical. Des recherches et expériences ont commencé à avoir lieu, avec des résultats prometteurs. Cependant, l’aboutissement risque encore de prendre un certain temps. Mais il n’est pas non plus impossible que l’exploitation à grande échelle tombe du jour au lendemain, une réussite miraculeuse pouvant toujours survenir.

Principe de la médecine combinée à l’impression 3D

Que les fervents défenseurs de la nature humaine se rassurent. Le principe n’en est pas encore au stade de pouvoir fabriquer un rein à la demande, par l’intermédiaire d’une machine issue de la dernière technologie. Néanmoins, il pourrait s’agir d’une vision de la finalité extrême de l’opération qui a commencé à s’expérimenter. En effet, une équipe de chercheurs de l’université de Nebraska, à Lincoln aux États-Unis ont commencé à étudier de près une nouvelle matière destinée à soigner des lésions cutanées. Elle a mis au point une encre biologique censée améliorer les propriétés des implants tissulaires, ainsi que les couches pour les greffes de peau.

Cette bio-encre se compose dans sa plus grande partie d’une variété d’algues gélatineuses, combinées à certains types de cellules susceptibles de favoriser la guérison d’un problème de peau suite à un problème quelconque, de la simple écorchure à la brûlure au plus haut degré. Après un premier succès effectué sur une égratignure artificielle, les recherches sont aujourd’hui dans la phase de rajout de plaquettes dans ce mélange, pour activer le phénomène de cicatrisation. Aux dernières nouvelles, les chercheurs auraient obtenu des résultats plus que prometteurs.

 

Fonctionnement du procédé

Par l’intermédiaire de cette composition artificielle, autrement dit l’encre biologique, les chercheurs pensent pouvoir favoriser une réparation ou un remplacement rapide d’une partie de peau endommagée. En effet, en appliquant la bio-encre sur un organe ou un tissu blessé, les composés qu’elle contient vont s’activer pour faire libérer des facteurs de croissance aux parties intactes autour de la zone endommagées. En d’autres termes, il faudra placer l’encre sur une zone brûlée par exemple. Par réaction naturelle, les parties de peau intacte seront sollicitées pour produire de nouvelles cellules destinées à réparer ou à régénérer la partie brûlée.

Selon les résultats obtenus, la nouvelle composition intégrant des plaquettes présente une concentration optimale de plasma enrichi. Elle permet alors de libérer des facteurs de croissance durant plusieurs jours. Elle a ainsi permis une couverture de la moitié de la zone concernée, grâce à l’activation du déplacement de cellules nouvellement créées. Mieux, les chercheurs ont même constaté la migration, en moins de 24 heures, de deux fois plus de cellules souches mésenchymateuses. Pour informations, ces dernières ne sont autres que les cellules pouvant à termes devenir des os, des cartilages ou des muscles. Le résultat est donc probant quant à l’efficacité de cette nouvelle encre biologiquement composée.

La mise en œuvre de l’impression 3D en médecine

L’objectif du principe consiste alors à pouvoir imprimer des tissus en grande quantité, pour pouvoir répondre à autant de demandes que possible. La finalité extrême serait même de pouvoir intégrer les propres cellules du patient dans la composition de l’encre biologique. Cette procédure accélérerait davantage l’atteinte des résultats, mais limiterait également les risques immunitaires.

Mais pour pouvoir arriver à cette production en masse, la meilleure solution serait de pouvoir imprimer les tissus en 3D. Seulement, quelques contraintes se posent, notamment le fait que la composition peut détériorer le matériel, ce qui risquerait de compromettre la phase d’industrialisation. En contrepartie, les machines peuvent également endommager le motif imprimé, autrement dit, la structure du tissu déjà configuré.

Heureusement, des solutions sont déjà à l’étude, et une en particulier semble avoir fait ses preuves. Les chercheurs ont ajouté du chlorure de calcium pour créer des liaisons entre les cellules polymères de la composition, de manière à la renforcer suffisamment, sans toutefois la rendre trop visqueuse pour passer à l’imprimante. Après tirage, le composant est de nouveau plongé dans une solution composée du même élément, pour le renforcer. Sachant que le corps humain produit également plus de calcium sur les blessures, le tissu imprimé se renforcera alors automatiquement une fois placé sur une zone à traiter, tout en favorisant la migration des cellules régénératrices.

 

 

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