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Nouveau Bioink pour l'impression 3D et la protéinothérapie

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Des chercheurs de la Texas A&M University ont mis au point un bioencreur hydrogel imprimable en 3D contenant des nanoparticules minérales qui peuvent fournir des protéines thérapeutiques pour contrôler le comportement cellulaire. Le matériel ne provoque pas le système immunitaire et les chercheurs espèrent qu'il pourrait être utile dans le remplacement des tissus endommagés pour la médecine régénérative.

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L'impression 3D est une méthode prometteuse pour créer des constructions cellulaires aux formes et morphologies spécifiques. Ceux-ci peuvent fonctionner comme des implants qui permettraient aux tissus endommagés ou manquants de se régénérer. Cependant, les structures d'impression 3D contenant des cellules délicates ou des molécules capables de contrôler le comportement cellulaire, comme les protéines de facteur de croissance, représentent un défi. Pour ce faire, les chercheurs doivent trouver un équilibre entre les besoins physiologiques et la sensibilité des matériaux biologiques et les contraintes physiques d'un système d'impression 3D.

Les constructions imprimées doivent également être adaptées à l'implantation, ce qui signifie qu'elles doivent avoir les bonnes propriétés mécaniques et ne doivent pas provoquer le système immunitaire après l'implantation. Ces défis ont inspiré ce groupe de chercheurs de Texas A&M à développer une nouvelle encre biologique pour les constructions imprimées en 3D.

Le bioink contient du polyéthylène glycol (PEG), un composant polymère non immunogène qui convient parfaitement aux matériaux implantables. Cependant, le PEG n'est généralement pas applicable à l'impression 3D, car il n'est pas assez visqueux lorsqu'il est en solution. Les chercheurs ont résolu ce problème en combinant le PEG avec des nanoparticules minérales, appelées nano-argile, ce qui a rendu le mélange obtenu plus facile à imprimer. La bioencre est injectable, elle arrête rapidement de couler et durcit en place une fois en place. Ces propriétés le rendent particulièrement adapté à l'impression 3D.

Les structures qui en ont résulté ont permis aux cellules de se développer en leur sein. La nano-argile a également un autre avantage dans les constructions - elle permet d'incorporer des protéines, comme des facteurs de croissance, dans les structures pour la thérapie protéique à long terme. "Cette formulation à base de nano-argile séquestrera le produit thérapeutique d'intérêt pour augmenter l'activité et la prolifération cellulaire ", a déclaré Charles W. Peak, un chercheur participant à l'étude. "De plus, l'administration prolongée de la thérapie bioactive pourrait améliorer la migration cellulaire dans les échafaudages imprimés en 3D et peut aider à la vascularisation rapide des échafaudages

À l'avenir, les chercheurs pourraient être en mesure d'imprimer de nouveaux tissus et organes pour la médecine régénérative. L'identification des matériaux optimaux pour y parvenir est un important tremplin vers cet objectif.