Les ressources de Rheolution dans le domaine des sciences de la vie

Le chitosane est un polymère naturel et biodégradable dérivé de la chitine, le matériau structurel présent dans les carapaces des crustacés tels que les crevettes et les crabes. Grâce à un processus appelé désacétylation, la chitine est transformée en chitosane qui, sous sa forme classique, se dissout dans des solutions légèrement acides et peut former des hydrogels dans des conditions appropriées. En raison de sa biocompatibilité, de ses propriétés modulables et de ses exigences de traitement peu contraignantes, le chitosane est largement utilisé dans l’administration de médicaments, la cicatrisation des plaies et l’ingénierie tissulaire.

Avez-vous déjà rêvé de caissons de soins dignes d’un film de science-fiction ? Le principe de flottabilité neutre qui les sous-tend a donné naissance à une solution unique pour l’impression 3D avec des encres souples, semblables à des liquides. La technique de bio-impression FRESH (Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels) a été mise au point pour permettre l’impression de ces matériaux délicats, idéaux pour les applications d’ingénierie tissulaire. Le secret réside dans un bain de support ingénieusement conçu, capable de maintenir les structures souples tout en permettant le mouvement de l’aiguille de l’extrudeuse. Grâce à sa polyvalence, à la viabilité cellulaire élevée qu’elle garantit et à son potentiel pour l’impression de structures de grande taille, la technique FRESH ouvre un monde de possibilités, nous rapprochant un peu plus de la bio-impression 3D de tissus spécifiques à chaque patient, à partir de données anatomiques.

En janvier 2022, nous avons étudié les hydrogels d’alginate dans le domaine de l’ingénierie tissulaire et de l’administration de médicaments. L’alginate, souvent utilisé comme bio-encre dans la bio-impression 3D, forme des hydrogels aux propriétés ajustables. Nous avons examiné les effets d’une concentration variable en CaCl₂ sur la réticulation de l’alginate, un processus crucial pour l’impression 3D. En raison de la faible viscosité de l’alginate, les méthodes d’impression comprennent la pré-réticulation avec du CaCl₂, l’utilisation d’une aiguille coaxiale pour une réticulation immédiate, ou le mélange de l’alginate avec d’autres biomatériaux afin d’améliorer l’imprimabilité.

Les cicatrices, qui résultent du processus de cicatrisation, présentent des différences de viscoélasticité par rapport aux tissus environnants. Alors que les cicatrices cutanées peuvent principalement avoir un impact esthétique, celles présentes dans les tissus et organes internes peuvent altérer leur fonctionnement. Par exemple, la formation d’une cicatrice dans le muscle cardiaque après un infarctus peut entraîner une diminution de la force musculaire et un risque d’insuffisance cardiaque. Il est important de noter que le comportement viscoélastique est inhérent à tous les composants du corps et qu’il joue un rôle dans leur fonction physiologique. Les cellules, les tissus et les organes présentent à la fois des réponses visqueuses (de type fluide) et élastiques (de type solide) lorsqu’ils sont soumis à des forces mécaniques. Cette réponse viscoélastique permet une déformation sous l’effet d’une force, puis un retour progressif à l’état initial une fois la force supprimée.