Dans un bond monumental pour la médecine régénérative, des chercheurs de l'Université de Stanford aux États-Unis ont développé une méthode révolutionnaire pour concevoir et imprimer en 3D des réseaux vasculaires complexes. Cette innovation, publiée dans la revue Science, promet de révolutionner la création d'organes artificiels et de résoudre le problème crucial de l'apport d'oxygène et de nutriments au sein des tissus fabriqués.
La plateforme algorithmique de l'équipe peut générer des réseaux vasculaires jusqu'à 230 fois plus rapidement que les méthodes actuelles, simulant les schémas d'écoulement et la pression. Cette technologie a été utilisée pour concevoir des réseaux dans plus de 200 modèles anatomiques et d'ingénierie. Le système crée des structures vasculaires qui imitent la conception du corps humain, s'adaptant à diverses formes de tissus avec une rapidité sans précédent.
"Nous avons réussi à faire fonctionner l'algorithme environ 200 fois plus vite que les méthodes précédentes et à l'adapter à des formes complexes, telles que les organes", déclare l'auteur principal de l'étude. La capacité à mettre à l'échelle les tissus bio-imprimés était limitée par la capacité à créer des vaisseaux sanguins. Le nouvel algorithme permet de créer des arbres vasculaires qui imitent fidèlement l'architecture des vaisseaux dans les organes réels.
Les implications de cette découverte sont vastes. La capacité à concevoir et à imprimer rapidement des réseaux vasculaires pourrait surmonter un obstacle majeur dans la biofabrication. Cela pourrait également conduire à des traitements personnalisés pour les maladies vasculaires. L'équipe travaille également à induire la croissance naturelle des capillaires les plus fins, qui ne peuvent pas être imprimés, et à améliorer la précision et la vitesse des bio-imprimantes.
Cette recherche revêt une importance particulière pour la chirurgie cardiaque pédiatrique, où il existe une grave pénurie d'organes. Cette technologie pourrait offrir une solution bio-ingéniérée et régénérative, modélisant la physique et les performances des tissus ou organes artificiels potentiels pour créer des conceptions adaptées à la biofabrication. Cela pourrait un jour remplacer les tissus endommagés ou défectueux.
Bien que des défis subsistent, tels que l'intégration de multiples types de cellules et la réalisation de la perfusion sanguine dans tout le tissu, cette innovation marque une étape importante vers la création d'organes fonctionnels imprimés en 3D. Cela pourrait transformer le paysage de la médecine et offrir de l'espoir aux patients ayant besoin de greffes d'organes et à ceux souffrant de maladies vasculaires.