Des cubes imprimés en 3D facilitent la guérison de fractures complexes

Publié le 30 juillet 2020 par Mélanie R. source : 3Dnatives

Le traitement d’une fracture osseuse orthopédique peut s’avérer très complexe, nécessitant de placer le plus souvent une tige ou une plaque métallique dans le corps afin de stabiliser l’os. Des matériaux d’échafaudage encapsulés dans des poudres ou une pâte sont alors injectés dans l’os pour pouvoir le guérir. Ce sont généralement des étapes lourdes et risquées qui pourraient bien être facilitées grâce à l’impression 3D : des chercheurs de l’université de l’Oregon, en collaboration avec une équipe de l’université de New York et de l’université Mahidol en Thaïlande, ont développé un système d’échafaudage imprimé en 3D, pas plus grand qu’un Lego. Ces petits cubes imprimés en 3D pourraient être placés là où ils sont véritablement nécessaires et favoriser la croissance de cellules voisines. 

La fabrication additive a souvent contribué à l’élaboration d’échafaudages médicaux plus performants, plus adaptés à chaque recherche, traitement, etc. Rappelons que c’est un micro-environnement qui vient favoriser la croissance des cellules : en 3D, il prend la forme d’une matrice sur laquelle peuvent s’accrocher des cellules et croître dans les meilleures conditions. Dans notre cas, les chercheurs ont opté pour une forme similaire à celle des fameux Lego, avec des sortes de petits trous à l’intérieur. Ramesh Subbiah, Ph.D., chercheur postdoctoral au laboratoire OHSU de Bertassoni, explique : “Le fait d’avoir des espèces de micro-cages imprimées en 3D améliore la guérison en stimulant le bon type de cellules à croître au bon endroit, et au bon moment. Différents facteurs de croissance peuvent être placés à l’intérieur de chaque bloc, ce qui nous permet de réparer les tissus de manière plus précise et plus rapide.” 

Les différents cubes imprimés en 3D peuvent s’emboîter entre eux (crédits photo : OHSU)

Concrètement, l’équipe a imprimé plusieurs minuscules cubes de 1,5 mm composés de micro-cages creuses. Cela leur permet tout d’abord de les charger avec différentes composition de bio-gel de façon tout à fait contrôlée, créant ainsi des échafaudages sur lequel les tissus durs et mous peuvent repousser. Ces cubes seraient aussi capables de s’emboîter entre eux pour former des milliers de combinaisons différentes. Luiz Bertassoni, Ph.D., le chef d’équipe et professeur associé à l’OHSU, ajoute : “Notre échafaudage en instance de brevet est facile à utiliser ; il peut être empilé comme des Legos et placé dans des milliers de configurations différentes pour s’adapter à la complexité et à la taille de presque toutes les situations.” L’équipe affirme qu’elle eu recours à la fabrication additive céramique par lithographie, utilisant une céramique de phosphate bêta-tricalcique. 

Pour l’instant, ce système d’échafaudage aurait été testé sur des os de rats ; les résultats sont prometteurs puisque ces petits cubes auraient entraîner la production de trois fois plus de vaisseaux sanguins à proximité ! Il serait donc également utile pour la régénération tissulaire. Enfin, l’équipe affirme qu’en travaillant avec quatre couches de blocs 4×4, elle pourrait obtenir plus de 29 400 combinaisons différentes ce qui montre bien que ce système d’échafaudage peut être facilement personnalisé pour chaque patient. Vous pouvez retrouver davantage d’informations ICI.

Crédits photo : OHSU

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