La bio impression en utilisant les principes de l’impression 3D, procède à l’assemblage de cellules vivantes selon des organisations prédéfinies par conception numérique. La bio impression est une technique qui permet d’imprimer des tissus cellulaires, le fonctionnement est semblable à celui d’une impression basique en soit, le fait est que l’encre est remplacée par des cellules du vivants.
En 1988, Robert J. Klebe sera le premier à utiliser la méthode de « Cytoscribing » ; méthode qui consiste donc au micro positionnement de cellule et la construction en deux et trois dimensions de tissues synthétique. Il était le seul à s’aventurer sur la voie de l’impression de tissue à son époque, mais depuis, les recherches ont beaucoup avancé comme on peut le voir avec ce graphique :
Aujourd’hui, avec toutes les technologies existantes il est possible d’imprimer tous les constituants d’un tissu, d’une cellule souche ou différenciée (animale ou humaine).
-Comment cela fonctionne ? L’impression 3D, pour créer un objet ou un organe, empilera les composants couches par couches dans le but de former l’objet demandé. Il existe différents types d’impression, parmi elles :
Le dépôt de filament fondu :
Il s’agit du procédé utilisé par une importante majorité d’imprimantes 3D dites personnelles. Son principe de fonctionnement est simple : un matériau, souvent présenté sous forme de bobine, passe à travers une buse d’extrusion chauffée entre 170 et 260°C. Il fond et se dépose sur un support par couches dont la finesse varie en fonction du matériel et des réglages (0,02 mm en moyenne). Une fois la première couche terminée, le plateau d’impression descend pour recevoir la seconde et ainsi de suite jusqu’à la dernière.
La stéréolithographie (SLA) :
Il s’agit de la première technologie d’impression 3D, apparue en 1986 et mise au point par 3D Systems.
Ni buse, ni de fil de plastique utilisé, mais un laser ultra-violet et un bac de photopolymère liquide, une substance synthétique qui subit une transformation moléculaire sous l’action de lumière, l’ultra-violet dans ce cas. Comme le système à dépôt de filament, ce procédé imprime couche par couche. Le laser frappe le liquide qui se solidifie sous l’effet des ultra-violets. Un plateau immergé dans le bac supporte le matériaux ainsi solidifié et descend, pour passer d’une couche à la suivante.
La vidéo qui suit montre l’impression par laser.
L’encre Biologique :
Avant d’imprimer, il faut préparer une encre qui est biologique et est une suspension de cellule que l’on positionne sur une cartouche (une lame de microscope) sur laquelle le film d’encre est étalé. Ensuite elle est mise dans une bio imprimante.
Il y a principalement 4 types de cellules utilisées pour la bio-encre :
- Les Fibroblastes : que l’on trouve dans les tendons et les cartilages
- Les mélanocytes : qui pigmentent la peau et les poils
- Les tératinocytes : qui constituent 90 % de l’épiderme
- Les cellules souches embryonnaires
La bio encre sert déjà comme médecine régénérative (ex : permet de reconstituer un organe abîmé)
Médecine régénérative : c’est encore un espoir pour la médecine moderne, elle consiste à réparer des organes ou des lésions grâce à un remplacement du tissu cellulaire endommagé par un nouveau.
L'impression 3D dans la médecine 