{"id":65184,"date":"2022-12-06T10:18:10","date_gmt":"2022-12-06T15:18:10","guid":{"rendered":"https:\/\/rheolution.com\/?p=65184"},"modified":"2026-09-28T16:52:21","modified_gmt":"2026-09-28T20:52:21","slug":"le-potentiel-des-produits-frais-en-bio-impression","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/rheolution.com\/fr\/articles-rheolution\/le-potentiel-des-produits-frais-en-bio-impression\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce que la bio-impression FRESH et comment fonctionne-t-elle ?"},"content":{"rendered":"\t\t
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Article de Rheolution | D\u00e9cembre 2022<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Qu'est-ce que la bio-impression FRESH et comment fonctionne-t-elle ?<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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par Gloria Pinilla, M.Sc.<\/a>, sp\u00e9cialiste senior des applications,Rheolution Inc.<\/p><\/div><\/div><\/div><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Avez-vous d\u00e9j\u00e0 r\u00eav\u00e9 de cette id\u00e9e digne de la science-fiction : soigner les blessures d\u2019un patient dans une cuve de rajeunissement flottante ? Le ph\u00e9nom\u00e8ne qui permet cette suspension, la flottabilit\u00e9 neutre, semble avoir inspir\u00e9 les chercheurs \u00e0 trouver une solution pour l\u2019impression 3D de mat\u00e9riaux \u00e0 l\u2019aide d\u2019encres souples et de consistance liquide, qui auraient beaucoup de mal \u00e0 conserver leur fid\u00e9lit\u00e9 d\u2019impression dans l\u2019air, la force de gravit\u00e9 les faisant s\u2019affaisser. Bien que les fluides de support \u00e0 base d\u2019eau (tels que ceux utilis\u00e9s dans les caissons de flottaison) ne puissent en aucun cas \u00eatre utilis\u00e9s avec les hydrogels \u00e0 base d\u2019eau largement employ\u00e9s dans les applications d\u2019ing\u00e9nierie tissulaire, cette id\u00e9e d\u2019impression 3D dans un bain de support a \u00e9volu\u00e9 afin de minimiser les effets de la gravit\u00e9 en utilisant des mat\u00e9riaux de type gel capables de pr\u00e9senter de mani\u00e8re r\u00e9versible des comportements \u00e0 la fois solides et liquides, permettant ainsi le d\u00e9p\u00f4t d\u2019hydrogel \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur de celui-ci. <\/p>

En ce mois de novembre, nous avons explor\u00e9 la bio-impression dite \u00ab Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels \u00bb (FRESH), une approche de bio-impression par int\u00e9gration sp\u00e9cialement optimis\u00e9e pour permettre l\u2019impression d\u2019encres biologiques souples et de faible viscosit\u00e9, de type liquide, largement utilis\u00e9es dans les applications d\u2019ing\u00e9nierie tissulaire. D\u2019une mani\u00e8re g\u00e9n\u00e9rale, on peut consid\u00e9rer la bio-impression 3D par int\u00e9gration comme une chambre de fabrication remplie d\u2019un mat\u00e9riau de support, au sein de laquelle des biomat\u00e9riaux et des cellules sont d\u00e9pos\u00e9s dans l\u2019espace 3D \u00e0 l\u2019aide d\u2019une extrudeuse \u00e0 seringue. La m\u00e9thode FRESH permet ainsi l\u2019impression d\u2019hydrogels biologiques non modifi\u00e9s, tels que le collag\u00e8ne de type I et la matrice extracellulaire (MEC) d\u00e9cellularis\u00e9e, \u00e0 l\u2019aide de bio-encres \u00e0 haute densit\u00e9 de cellules, en vue de la fabrication de tissus fonctionnels issus de l\u2019ing\u00e9nierie tissulaire. <\/p>

Le principal d\u00e9fi technique de cette approche consiste \u00e0 mettre au point un mat\u00e9riau de bain de support capable de maintenir les structures imprim\u00e9es souples au fur et \u00e0 mesure de leur extrusion et de leur durcissement, tout en permettant \u00e0 l’aiguille de l’extrudeuse de se d\u00e9placer facilement \u00e0 travers le bain de support pendant l’impression. Plus pr\u00e9cis\u00e9ment, l\u2019exigence rh\u00e9ologique relative au mat\u00e9riau du bain de support est qu\u2019il doit se comporter comme un solide en dessous d\u2019un seuil de contrainte de cisaillement appliqu\u00e9e, c\u2019est-\u00e0-dire la contrainte d\u2019\u00e9coulement, \u00e0 partir de laquelle il passe d\u2019un comportement solide \u00e0 un comportement de type liquide. Autour de l\u2019aiguille, le comportement de type liquide du bain de support (contrainte de cisaillement appliqu\u00e9e sup\u00e9rieure \u00e0 la contrainte d\u2019\u00e9coulement) permet \u00e0 l\u2019aiguille de se d\u00e9placer facilement. D\u00e8s que l\u2019aiguille s\u2019\u00e9loigne, le bain de support se solidifie \u00e0 nouveau (contrainte de cisaillement appliqu\u00e9e inf\u00e9rieure \u00e0 la contrainte d\u2019\u00e9coulement). La contrainte de fluage optimale du bain de support d\u00e9pend des mat\u00e9riaux imprim\u00e9s, du diam\u00e8tre et de la longueur de l\u2019aiguille, ainsi que des param\u00e8tres du proc\u00e9d\u00e9 tels que la vitesse d\u2019impression [1]. <\/p>

La m\u00e9thode d\u2019impression FRESH pr\u00e9sente plusieurs avantages remarquables. Tout d\u2019abord, sa polyvalence. Bien que la m\u00e9thode FRESH ait \u00e9t\u00e9 initialement d\u00e9crite en utilisant un bain de support \u00e0 base de g\u00e9latine [2], le d\u00e9veloppement de diff\u00e9rents bains a permis l\u2019impression de mat\u00e9riaux souples gr\u00e2ce \u00e0 un large \u00e9ventail de m\u00e9canismes de g\u00e9lification (figure 1). De plus, comme les agents de r\u00e9ticulation sont m\u00e9lang\u00e9s dans le bain, le filament d\u2019encre biologique extrud\u00e9 est imm\u00e9diatement expos\u00e9 au liquide de tous les c\u00f4t\u00e9s, ce qui d\u00e9clenche rapidement un processus de g\u00e9lification simultan\u00e9. Cela contraste avec l\u2019impression \u00e0 l\u2019air libre, o\u00f9 les moyens de d\u00e9clencher la g\u00e9lification sont limit\u00e9s. Deuxi\u00e8mement, le bain de support offre un environnement qui emp\u00eache la mort cellulaire et maintient une viabilit\u00e9 cellulaire \u00e9lev\u00e9e tout au long du processus d\u2019impression. Outre le contr\u00f4le de la temp\u00e9rature, la partie aqueuse du bain de support peut \u00eatre compos\u00e9e de milieux de culture cellulaire, de facteurs de croissance ou de toute autre biomol\u00e9cule destin\u00e9e \u00e0 prot\u00e9ger la survie des cellules. En cons\u00e9quence, le troisi\u00e8me avantage majeur de cette technique r\u00e9side dans la taille des structures pouvant \u00eatre imprim\u00e9es. \u00c0 ce jour, la plupart des structures tissulaires bio-imprim\u00e9es en 3D sont relativement petites par rapport aux tissus ou organes qu\u2019elles sont cens\u00e9es remplacer. La technique FRESH a d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e pour cr\u00e9er un mod\u00e8le physique du c\u0153ur humain \u00e0 l\u2019\u00e9chelle n\u00e9onatale \u00e0 partir de collag\u00e8ne de type I, sur la base de donn\u00e9es d\u2019imagerie IRM [3]. Et les chercheurs affirment que cette technique a le potentiel de devenir une technologie de fabrication additive \u00e9volutive, capable de produire des tissus \u00e0 taille r\u00e9elle \u00e0 partir de donn\u00e9es anatomiques sp\u00e9cifiques au patient. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Figure 1.<\/b> Illustration montrant la polyvalence de la technique FRESH, qui permet l’impression d’une large gamme de bio-encres, y compris des mat\u00e9riaux naturels souples et \u00e0 faible viscosit\u00e9, ainsi que des mat\u00e9riaux synth\u00e9tiques. De plus, la nature int\u00e9gr\u00e9e de la technique FRESH permet d\u2019imprimer selon des trajectoires couche par couche, non planes ou de forme libre, afin de produire des g\u00e9om\u00e9tries impossibles \u00e0 r\u00e9aliser lors d\u2019une impression dans l\u2019air (image modifi\u00e9e \u00e0 partir de <\/span>Shiwarsky et al. <\/span><\/i>[1]).<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Enfin, la plupart des techniques actuelles de bio-impression 3D, y compris la m\u00e9thode FRESH, reposent sur une approche d’impression couche par couche. Bien que la m\u00e9thode FRESH permette en soi une v\u00e9ritable impression de forme libre, les logiciels permettant des configurations d’impression non planes sont tr\u00e8s recherch\u00e9s. <\/span>Dans notre <\/span>\u00ab Article du mois \u00bb<\/span><\/a>, nous avons \u00e9voqu\u00e9 les travaux remarquables men\u00e9s par le groupe du <\/span>professeur Jonathan T. Butcher<\/span><\/a> sur la mise au point d\u2019un nouveau com<\/span>une m\u00e9thode par it\u00e9ration permettant de d\u00e9couper des mod\u00e8les num\u00e9riques en 3D en vue d\u2019une impression non plane. Le d\u00e9veloppement d\u2019un tel logiciel offre une impression plus flexible et de forme libre, ce qui pourrait faire progresser consid\u00e9rablement ce domaine vers la cr\u00e9ation de structures courbes et fines semblables \u00e0 des organes, notamment des valves cardiaques ou des trach\u00e9es. <\/span><\/p>

Bien que des travaux importants aient d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 men\u00e9s, la communaut\u00e9 scientifique estime que nous n’en sommes qu’aux pr\u00e9mices de ce que la technique FRESH, associ\u00e9e \u00e0 des outils logiciels sophistiqu\u00e9s, peut offrir aux chercheurs dans les domaines de l’ing\u00e9nierie tissulaire et de la biofabrication 3D.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\tElastoSens\u2122 Bio\t\t\t\t\t<\/h2>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tD\u00e9couvrez comment notre technologie mesure de mani\u00e8re non destructive les propri\u00e9t\u00e9s visco\u00e9lastiques des biomat\u00e9riaux mous et des tissus en utilisant des micro-volumes d\u2019\u00e9chantillons\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tEn savoir plus\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\tElastoSens\u2122 Bio\t\t\t\t\t<\/h2>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tD\u00e9couvrez comment notre technologie mesure de mani\u00e8re non destructive les propri\u00e9t\u00e9s visco\u00e9lastiques des biomat\u00e9riaux mous et des tissus en utilisant des micro-volumes d\u2019\u00e9chantillons\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tEn savoir plus\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tN'h\u00e9sitez pas \u00e0 nous contacter pour en savoir plus<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Articles connexes<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tQu\u2019est-ce que la bio-impression 4D et son r\u00f4le en biom\u00e9decine ?<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\tQu\u2019est-ce que la bio-impression 4D et son r\u00f4le en biom\u00e9decine ?\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t
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La bio-impression 4D introduit le \u00ab temps \u00bb comme quatri\u00e8me dimension, permettant ainsi aux objets imprim\u00e9s d\u2019\u00e9voluer au fil du temps. Des stimuli physiques tels que la lumi\u00e8re, la temp\u00e9rature ou le magn\u00e9tisme peuvent induire des transformations. Le processus de bio-impression peut \u00e9galement permettre une lib\u00e9ration cibl\u00e9e de m\u00e9dicaments gr\u00e2ce \u00e0 des variations de temp\u00e9rature ou de pH. Les nano-hydrogels peuvent servir de vecteurs de m\u00e9dicaments, guid\u00e9s par des champs magn\u00e9tiques, et se d\u00e9grader rapidement sous l'action d'enzymes. De plus, les hydrogels peuvent r\u00e9agir \u00e0 des signaux biologiques, contribuant ainsi au traitement des tumeurs en lib\u00e9rant des m\u00e9dicaments avant de se biod\u00e9grader progressivement.<\/p>

Lire la suite \u00bb<\/a><\/div>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tM\u00e9thodes d’impression 3D de matrices \u00e0 base d’alginate<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\tM\u00e9thodes d’impression 3D de matrices \u00e0 base d’alginate\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t
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En janvier 2022, nous avons \u00e9tudi\u00e9 les hydrogels d\u2019alginate dans le domaine de l\u2019ing\u00e9nierie tissulaire et de l\u2019administration de m\u00e9dicaments. L\u2019alginate, souvent utilis\u00e9 comme bio-encre dans la bio-impression 3D, forme des hydrogels aux propri\u00e9t\u00e9s ajustables. Nous avons examin\u00e9 les effets d\u2019une concentration variable en CaCl\u2082 sur la r\u00e9ticulation de l\u2019alginate, un processus crucial pour l\u2019impression 3D. En raison de la faible viscosit\u00e9 de l\u2019alginate, les m\u00e9thodes d\u2019impression comprennent la pr\u00e9-r\u00e9ticulation avec du CaCl\u2082, l\u2019utilisation d\u2019une aiguille coaxiale pour une r\u00e9ticulation imm\u00e9diate, ou le m\u00e9lange de l\u2019alginate avec d\u2019autres biomat\u00e9riaux afin d\u2019am\u00e9liorer l\u2019imprimabilit\u00e9.<\/p>

Lire la suite \u00bb<\/a><\/div>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\t\n\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Avez-vous d\u00e9j\u00e0 r\u00eav\u00e9 de caissons de soins dignes d\u2019un film de science-fiction ? Le principe de flottabilit\u00e9 neutre qui les sous-tend a donn\u00e9 naissance \u00e0 une solution unique pour l\u2019impression 3D avec des encres souples, semblables \u00e0 des liquides. La technique de bio-impression FRESH (Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels) a \u00e9t\u00e9 mise au point pour permettre l\u2019impression de ces mat\u00e9riaux d\u00e9licats, id\u00e9aux pour les applications d\u2019ing\u00e9nierie tissulaire. Le secret r\u00e9side dans un bain de support ing\u00e9nieusement con\u00e7u, capable de maintenir les structures souples tout en permettant le mouvement de l\u2019aiguille de l\u2019extrudeuse. 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