Les recherches publiées aujourd’hui ont démontré la viabilité des échafaudages tissulaires imprimés en 3D qui se dégradent sans hazard tout en favorisant la régénération des tissus après l’implantation.



Les échafaudages ont montré des performances de cicatrisation tissulaire très prometteuses, notamment la capacité de soutenir la migration cellulaire, la  » croissance interne  » des tissus et la revascularisation (croissance des vaisseaux sanguins).

Le professeur Andrew Dove, de l’École de chimie de l’Université de Birmingham, a dirigé le groupe de recherche et est l’auteur principal de l’article publié dans Mother nature Communications, qui caractérise les propriétés physiques des échafaudages et explique comment leur  » mémoire de forme  » est la clé de favorisant la régénération des tissus.



Le professeur Dove a commenté :  » Les échafaudages ont des pores uniformément répartis et interconnectés qui permettent la diffusion des nutriments des tissus environnants. La mémoire de forme signifie que cette composition est conservée lorsque l’échafaudage est implanté dans les tissus, ce qui favorise l’infiltration des cellules dans l’échafaudage tout en encourageant régénération tissulaire et revascularisation. »

Les échafaudages ont été créés à l’aide d' » encres  » de résine d’impression 3D développées au cours d’un essential programme de recherche sur les biomatériaux dirigé par le professeur Andrew Dove de l’Université de Birmingham et de l’Université de Warwick. Les résines sont commercialisées sous le nom professional 4Degra™ par 4D Biomaterials, une entreprise dérivée de l’Université de Birmingham Company et de Warwick Innovations qui a été lancée en mai 2020.

Les échafaudages ont montré plusieurs avantages majeurs par rapport aux approches actuelles utilisées pour combler les vides des tissus mous qui subsistent après un traumatisme ou une intervention chirurgicale, notamment une élasticité suffisante pour se conformer aux espaces irréguliers, la capacité de subir une compression allant jusqu’à 85 % avant de revenir à leur géométrie d’origine, la compatibilité avec tissus et biodégradation non toxique.

L’article décrit plusieurs compositions pour les résines 4Degra™ qui permettent de fabriquer des matériaux d’une big gamme de résistances.

Les chercheurs ont montré que les matériaux n’étaient pas toxiques pour les cellules et ils ont également effectué des checks mécaniques pour s’assurer que les échafaudages pourraient retrouver leur forme, leur géométrie et la taille des pores après compression, et ont effectué des exams qui ont montré que les échafaudages peuvent remplir un vide de forme irrégulière dans un gel d’alginate qui a été utilisé pour imiter les tissus mous.

Des études en laboratoire ont démontré que l’échafaudage se dégrade par érosion de surface en produits non acides, ce qui signifie que la composition de l’échafaudage permet une infiltration tissulaire lente et carry on.

Les résultats ont été confirmés dans un modèle de souris qui simule l’implantation dans le tissu adipeux (gras). Ces études ont montré une infiltration d’adipocytes et de fibroblastes et une vascularisation à deux mois, ainsi qu’une disposition tissulaire et une présence de macrophages indiquant une restauration tissulaire normale plutôt qu’un tissu cicatriciel endommagé ou une réponse inflammatoire.

À quatre mois, les chercheurs ont trouvé de petits vaisseaux sanguins matures dans les tissus environnants. Les échafaudages ont également démontré une excellente biocompatibilité. La capsule de collagène formée autour des implants avait une épaisseur inférieure à 200 µm, ce qui est bien en deçà du seuil de 500 µm utilisé pour la biocompatibilité dans d’autres études, et il n’y avait pas de calcification ni de nécrose.

À quatre mois également, 80 % de l’échafaudage était encore présent, démontrant la lente dégradation prédite par les études de laboratoire et indiquant que les échafaudages fourniraient un assist pendant furthermore d’un an, laissant suffisamment de temps pour la croissance des tissus matures. Les témoins, qui ont utilisé l’acide poly(L-lactique) (PLLA) comme comparateur, n’ont pas montré de réduction significative au cours de la période de quatre mois.

Le professeur Dove commente  :  » Les matériaux imprimés en 3D ont reçu beaucoup d’attention dans le monde de l’ingénierie tissulaire. Cependant, les matériaux de remplissage des vides pour fournir un help mécanique, une biocompatibilité et des caractéristiques d’érosion de surface qui assurent un soutien cohérent des tissus pendant le processus de guérison, ce qui signifie un la quatrième dimension (le temps) doit être prise en compte dans la conception matérielle.

 » Nous avons démontré qu’il est possible de produire des échafaudages hautement poreux à mémoire de forme, et nos processus et matériaux permettront la manufacturing d’échafaudages auto-ajustés qui adoptent la géométrie des vides des tissus mous dans une chirurgie mini-invasive sans déformer ni appliquer de pression sur les tissus environnants. Au fil du temps, l’échafaudage s’érode avec un gonflement minimum, permettant une lente infiltration proceed des tissus sans dégradation mécanique. »

4D Biomaterials a fait des progrès rapides dans l’augmentation de la output des encres à foundation de résine 4Degra™ dans son laboratoire de MediCity, Nottingham (Royaume-Uni) et suggest désormais des matériaux de qualité strategy pour la fourniture commerciale aux sociétés d’impression 3D et aux fabricants de dispositifs médicaux.

Le PDG Phil Smith a déclaré :  » Nous cherchons à collaborer avec des entreprises innovantes en Europe et en Amérique du Nord pour développer une nouvelle génération de dispositifs médicaux imprimés en 3D qui traduisent les avantages uniques de la plate-forme résine-encre 4Degra™ en résultats thérapeutiques améliorés pour les individuals.  » Avec les premiers envois de purchasers expédiés et une ronde de financement sur le position de se terminer, Phil a ajouté « Nous ferons d’autres annonces sous peu. »