La bio-impression de structures très complexes est désormais possible
La coopération entre UpNano et BIO INX permet de nouvelles avancées : Impression 3D en deux étapes de dispositifs d'organes sur puce avec des cellules vivantes encapsulées est possible
Le lancement d'une nouvelle résine hydrogel biocompatible marque le début d'une nouvelle ère dans le domaine de la bio-impression. Cette nouvelle résine permet l'impression 3D par polymérisation à 2 photons (2PP), de l'échelle micro à l'échelle méso, avec la plus haute résolution. La réactivité et la facilité de traitement du matériau permettent la fabrication d'organes ou de laboratoires sur puce complexes et polyvalents. Cette nouvelle bio-encre appelée Hydrotech INX© U200 a été développée par le spécialiste des matériaux BIO INX (Belgique) en collaboration avec UpNano (Autriche). Les résultats de cette collaboration permettent désormais d'ajouter une couche supplémentaire de complexité à une construction bioprinté par la combinaison intelligente de plusieurs matériaux biocompatibles. À cet égard, des modèles polyvalents de cancer sur puce sont possibles en combinant la résine nouvellement lancée avec l'hydrogel à base de gélatine Hydrobio INX© U200, qui est la première encre biologique haute résolution disponible dans le commerce et qui offre une interactivité cellulaire.
Les possibilités toujours croissantes de la bio-impression sont alimentées par les progrès continus des technologies de bio-impression en 3D. Dans ce domaine, l'impression 3D par polymérisation à 2 photons (2PP) excelle car elle couvre tout le spectre des dimensions biologiques avec une seule technologie d'impression : une résolution inférieure au micromètre combinée à la capacité d'imprimer des objets à des dimensions centimétriques (macro-échelle). Ce potentiel impressionnant vient d'être renforcé par un ensemble de bio-encres développées conjointement par BIO INX, spécialiste des matériaux pour la bio-impression 3D, et UpNano, fabricant de premier plan d'imprimantes 3D 2PP.
Des macrostructures d'une précision de l'ordre du micromètre
Avec la sortie de l'Hydrotech INX© U200, les deux sociétés démontrent leur succès dans le développement d'un matériau polyvalent qui permet l'impression 3D 2PP de macrostructures avec une précision de l'ordre du micromètre. Le matériau a été certifié selon la norme ISO 10993-5, confirmant son excellente biocompatibilité. Jasper Van Hoorick, CEO de BIO INX, commente : "Combinées au fait que le matériau est totalement bio-inerte, ses caractéristiques robustes font de l'Hydrotech INX© U200 le choix idéal pour les applications d'organes sur puce."
Cependant, pour bénéficier de tout le potentiel de cette nouvelle bio-encre, une imprimante 3D haute résolution de pointe est nécessaire. La gamme d'imprimantes NanoOne 2PP d'UpNano constitue à cet égard un choix tout à fait approprié. La NanoOne est le système d'impression 3D haute résolution le plus rapide du marché. Il est basé sur la lithographie multiphotonique et combine la précision de la 2PP avec un débit inégalé allant jusqu'à 450 mm³ par heure. En outre, le NanoOne Bio est spécialement adapté à l'impression de cellules vivantes dans des conditions stériles. Il constitue donc un partenaire idéal pour la tâche la plus difficile de la bio-impression : la fabrication d'échafaudages 3D complexes pour les cultures cellulaires, tout en intégrant des cellules vivantes dans ces structures en une seule opération.
Conception complexe - Production simple
"Il est facile de combiner ces étapes", explique Denise Hirner, directrice de l'exploitation et cofondatrice d'UpNano, "en utilisant le NanoOne Bio en combinaison avec les deux bioinks Hydrotech INX© U200 pour la structure inerte et Hydrobio INX© U200 pour les cellules vivantes en 3 dimensions". En fait, alors que l'Hydrotech-bioink est parfaitement optimisé pour la fabrication à haute résolution de microstructures inertes mais biocompatibles, l'Hydrobio-bioink est un hydrogel naturel soluble dans l'eau qui permet le transfert direct de cultures cellulaires à partir de plaques de culture en 2D dans des structures complexes en 3D. Il a été spécifiquement développé pour l'encapsulation de plusieurs types de cellules, permettant ainsi la génération de microtissus complexes en 3D.
La production de laboratoires sur puce sera désormais possible non seulement avec une précision sans précédent, mais aussi avec des cellules vivantes directement incorporées, ce qui permettra de gagner du temps et d'améliorer l'importance des résultats. Des structures de surface ressemblant à des tissus naturels (structures biomimétiques), telles que des lobules hépatiques ou des villosités intestinales, peuvent désormais être créées à l'intérieur d'un canal microfluidique sur une puce, et des cellules vivantes à différentes densités peuvent ensuite être ensemencées directement sur ces structures.
En combinant leurs compétences respectives en matière de développement de matériaux et d'impression 3D 2PP, BIO INX et UpNano repoussent les possibilités de la bio-impression à un niveau supérieur et continueront à le faire.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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