L'impression de tissus et d'organes à l'horizon

La bio-impression vise à produire des structures vivantes 3D à l'aide des bio-encres. Les bio-encres sont une combinaison de cellules biologiques vivantes, de bio-polymères, de produits chimiques et de biomolécules conçues pour le tissu ou l'organe ciblé. Les applications possibles s'étendent des études médicales sans expérimentations animales comme le dépistage de médicaments et la cicatrisation aux incubateurs de cellules souches.

Le projet BIO-MAPS (Bio-mimetic multi-functional active porous structures), financé par l'UE, a cherché à faire de cela une réalité en développant les fondements mathématiques nécessaires et les algorithmes computationnels géométriques.

Dans un premier temps, les chercheurs ont conçu des matrices multi-matériaux de façon optimale, des structures poreuses utilisées pour le support des cellules, avec des molécules bioactives. Une nouvelle méthodologie de conception a été développée pour relier la croissance tissulaire à la conception de la matrice. Sur la base de critères biologiques et mécaniques, la micro-architecture interne des structures poreuses est également optimisée.

Guidé par un modèle informatique, un processus innovant de biofabrication prépare des structures poreuses actives multifonctionnelles préconçues. Des matériaux biodégradables à biomolécules actives intégrées ont été conçus pour le fonctionnement de la structure. Pour une plus grande variation dans la structure 3D, la migration cellulaire dans la matrice a été testée in vitro pour optimiser les résultats.

Les produits livrables de la recherche pourraient être utilisés pour des implants actifs, des substituts tissulaires ou d'organes, et des biocapteurs à échelle microscopique dans de nombreuses nouvelles applications en médecine et ingénierie biomédicale. Les scientifiques de BIO-MAPS ont également créé une plateforme de connaissances significative dans la modélisation d'objet hétérogène à l'aide d'une conception assistée par ordinateur, de méthodologies et de biomatériaux de fabrication à base de stratification.