Les chercheurs ont conçu le modèle bio-imprimé en 3D de vaisseaux sanguins anatomiquement précis, ouvrant ainsi la voie à d'éventuelles avancées et à de nouveaux médicaments cardiovasculaires.
Maladies vasculaires telles que les anévrismes et les caillots dans les vaisseaux sanguins représentent 31 % des décès dans le monde. Malgré cela, les progrès des médicaments cardiovasculaires ont ralenti au cours des 20 dernières années. Pouquoi? Principalement, il y a un manque d'efficacité dans la conversion des traitements possibles en méthodes approuvées. Notamment en raison de l'écart entre les études qui se déroulent à l'extérieur du corps et à l'intérieur.
Des recherches récentes visent à remodeler les méthodologies actuelles pour minimiser cet écart et améliorer la traduisibilité de ces techniques en orientant la bio-impression 3D vers la médecine vasculaire. Ce projet interdisciplinaire et collaboratif a récemment été publié dans la revue Advanced Healthcare Materials.
Imprimer en 3D des vaisseaux sanguins "parfaits"
La bio-impression 3D est une technique de fabrication avancée capable de produire des constructions uniques en forme de tissu couche par couche avec des cellules intégrées, ce qui rend l'arrangement plus susceptible de refléter la composition multicellulaire native des vaisseaux sanguins. Une gamme de bio-encres hydrogel ont été introduites pour concevoir ces structures ; cependant, il existe une limitation dans les bio-encres disponibles qui peuvent imiter la composition vasculaire des tissus natifs. Les bio-encres actuelles manquent d'imprimabilité élevée et sont incapables de déposer une haute densité de cellules vivantes dans des architectures 3D complexes, ce qui rend le processus moins efficace.
Pour pallier ces lacunes, le Dr. Akilesh Gaharwar et le professeur Abishek Jain Texas A&M a développé une nouvelle bio-encre nanotechnologique pour imprimer en 3D des vaisseaux sanguins multicellulaires anatomiquement précis. Leur approche offre une résolution en temps réel améliorée pour la macrostructure et la microstructure au niveau tissulaire.
Et ce n'était pas possible avec les bio-encres disponibles.
Une bio-encre incroyable
« Une caractéristique remarquablement unique de cette bio-encre nano-technologique est que, quelle que soit la densité cellulaire, elle démontre une grande imprimabilité. Elle a la capacité de protéger les cellules encapsulées des forces de cisaillement élevées dans le processus de bio-impression », explique Gaharwar. "Étonnamment, les cellules bio-imprimées en 3D conservent un phénotype sain et restent viables pendant près d'un mois après leur fabrication."
Tirant parti de ces propriétés uniques, la bio-encre nano-technologique est imprimée dans des vaisseaux sanguins cylindriques 3D, qui sont constitués de co-cultures vivantes de cellules endothéliales et de cellules musculaires lisses vasculaires. Cela donnera aux chercheurs la possibilité de modéliser la fonction vasculaire et l'impact de la maladie.
