Les scientifiques impriment en 3D du cartilage pour réparer les trachées endommagées

Les scientifiques impriment en 3D du cartilage pour réparer les trachées endommagées.

Des chercheurs de l’Institut Feinstein pour la recherche médicale ont réalisé une avancée médicale en utilisant l’impression 3D de parties du corps sur une imprimante 3D expérimentale MakerBot Replicator 2X pour créer du cartilage destiné à la réparation ou au remplacement trachéal.

M. Goldstein, doctorant à l’École de médecine Hofstra North Shore-LIJ, travaille avec une équipe de chirurgiens du système de santé North Shore-LIJ depuis un an pour déterminer si l’impression 3D et l’ingénierie tissulaire pouvaient être utilisées pour la réparation et le remplacement trachéal. Les dommages trachéaux peuvent être causés par des tumeurs, une intubation endotrachéale, un traumatisme contondant et d’autres blessures. Le rétrécissement et la faiblesse de la trachée peuvent se produire et sont souvent difficiles à réparer.

Les chercheurs ont combiné deux domaines émergents : l’impression 3D et l’ingénierie tissulaire. L’ingénierie tissulaire est similaire à d’autres types d’ingénierie, sauf qu’au lieu d’utiliser de l’acier ou du code informatique pour fabriquer des choses, des cellules vivantes provenant de la peau, des muscles ou du cartilage sont la matière première. Ils savent également comment fabriquer du cartilage à partir d’un mélange de cellules appelées chondrocytes, de nutriments pour les nourrir et de collagène, qui les maintient ensemble. Façonner ce cartilage en un nez ou une trachée est une autre affaire. C’est là que l’impression 3D entre en jeu. Une imprimante 3D peut construire un échafaudage, qui peut être recouvert d’un mélange de chondrocytes et de collagène, qui se développe ensuite en cartilage.

Todd Goldstein a déclaré que « Fabriquer une trachée est un territoire inexploré »,

Goldstein a ajouté dans le rapport en disant que « Elle doit être suffisamment rigide pour résister aux toux, aux éternuements et à d’autres variations de pression, tout en étant suffisamment flexible pour permettre au cou de bouger librement »,

Goldstein a également déclaré dans un autre rapport « Avec l’impression 3D, nous avons pu construire un échafaudage imprimé en 3D que les chirurgiens pouvaient examiner immédiatement et ensuite nous pouvions travailler ensemble en temps réel pour modifier les conceptions », a ajouté Goldstein.

Les chercheurs ont utilisé l’imprimante 3D expérimentale MakerBot Replicator 2X, abordable et accessible, qui coûte 2 499 USD et a une taille qui s’adapte sur un bureau.

Les résultats de l’étude, présentés lors de la réunion annuelle de la Société des chirurgiens thoraciques à San Diego, illustrent comment les segments de trachée ou de trachée imprimés en 3D ont tenu pendant quatre semaines dans un incubateur.

« Les cellules ont survécu au processus d’impression 3D, ont pu continuer à se diviser et ont produit la matrice extracellulaire attendue des chondrocytes trachéaux », a déclaré Goldstein.

En d’autres termes, elles croissaient comme du cartilage de trachée.