Étiquette : impression 3D

Développement de patchs cardiaques intraventriculaires pour la régénération myocardique

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Le domaine de l’ingénierie tissulaire vise à produire des structures de tissus artificiels capables de soutenir des cellules et de s’intégrer au tissu natif lorsqu’elles sont implantées dans une lésion, favorisant ainsi la régénération qui n’aurait pas eu lieu autrement. À long terme, l’objectif est de créer des organes entièrement artificiels et fonctionnels. Cependant, la production de grandes sections de pseudo-tissus capables de promouvoir de manière fiable la régénération constitue encore un défi, avec de nombreux projets en cours de développement. L’article souligne que les détails fins nécessaires pour reproduire de manière adéquate les propriétés structurelles des tissus peuvent être complexes. En ce qui concerne l’infarctus du myocarde (IM), ce phénomène se produit lorsque l’apport sanguin au cœur est restreint, entraînant la mort des cardiomyocytes, la formation de tissu cicatriciel et une remodeling du myocarde. Ces modifications réduisent l’efficacité cardiaque, augmentant la charge mécanique sur le tissu environnant et provoquant un amincissement de la région infarcie. Dans les cas graves, cela peut mener à une rupture myocardique nécessitant une intervention chirurgicale immédiate. Des patchs cardiaques fabriqués à partir de matériaux biologiques ou synthétiques sont implantés pour stabiliser le cœur, mais ces matériaux ne se dégradent pas, ne se contractent pas et ne s’intègrent pas au myocarde, ce qui complique leur utilisation, notamment chez les patients pédiatriques. Un patch cardiaque idéal serait implantable, facile à manipuler chirurgicalement, fournirait un soutien mécanique à court terme et favoriserait la régénération biologique du myocarde endommagé. Les patchs cardiaques issus de l’ingénierie tissulaire, ou tissus cardiaques ingénierés, offrent une solution potentielle à ces défis. Des recherches antérieures ont montré que de grands tissus cardiaques cliniquement pertinents peuvent être fabriqués et greffés sur des cœurs d’animaux, où ils conservent leurs propriétés structurelles et électriques, subissent une vascularisation et améliorent la fonction cardiaque. Cependant, ces patchs sont principalement appliqués à la surface épicardique du cœur, et il existe peu d’exemples d’implantation intraventriculaire. Dans cette étude, un patch cardiaque intraventriculaire implantable a été développé en renforçant les tissus cardiaques ingénierés avec des matériaux en polycaprolactone (PCL) imprimés en 3D. L’un des principaux défis dans la conception de patchs cardiaques intraventriculaires est de trouver un équilibre entre la compatibilité biologique des matériaux mous et la robustesse mécanique nécessaire pour l’implantation. Pour y remédier, une impression 3D volumétrique a été utilisée pour fabriquer un métamatériau PCL poreux pouvant être infiltré avec un hydrogel chargé de cellules, offrant des propriétés mécaniques ajustables correspondant au myocarde. Ce métamatériau a été combiné avec un maillage en électrofil de fusion imprégné d’hydrogel, ce qui réduit la perméabilité et permet l’implantation du patch par suture. Ce design multi-matériaux a permis l’implantation du patch lors d’un essai sur un grand animal, où il a résisté à la pression intraventriculaire, empêché les saignements et permis une restabilisation hémodynamique, démontrant son potentiel pour la réparation des défauts myocardiques. Source : https://www.fightaging.org/archives/2025/08/towards-tissue-engineered-patches-for-a-ruptured-myocardium/

Avancées dans l’impression 3D de tissus cardiaques : vers de nouvelles thérapies pour les maladies cardiovasculaires

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Les chercheurs de l’Université de Galway ont récemment fait une avancée majeure dans le domaine de l’impression 3D de tissus biologiques, en réussissant à fabriquer un tissu cardiaque humain fonctionnel. Cette recherche, publiée dans Advanced Functional Materials, présente le développement d’hydrogels bioprintés qui imitent l’environnement mécanique, électrique et biochimique du cœur. Cette avancée est essentielle pour créer des tissus viables destinés aux applications régénératives et au développement de médicaments, et représente un pas important vers des thérapies cardiaques spécifiques aux patients. La maladie cardiaque est une des principales causes de mortalité dans le monde, et le manque de cœurs donneurs souligne l’urgence de solutions alternatives. La création de tissus cardiaques fonctionnels pourrait non seulement faire progresser la recherche sur les affections cardiaques, mais aussi offrir de futures options thérapeutiques. L’équipe a utilisé des techniques d’impression biographique par extrusion pour créer des hydrogels structurés destinés à soutenir la croissance des cellules cardiaques. Le bioencre utilisé mime de près les propriétés de la matrice extracellulaire, permettant la création de constructions tissulaires présentant à la fois une intégrité mécanique et une fonction biologique. Les résultats montrent que le tissu bioprinté présente des contractions synchronisées ainsi qu’une compatibilité avec la survie cellulaire à long terme, suggérant que l’impression biographique pourrait éventuellement mener à des thérapies spécifiques aux patients pour les maladies cardiovasculaires. L’innovation réside non seulement dans la capacité à répliquer les structures du tissu cardiaque, mais aussi à garantir leur fonctionnalité. Les approches conventionnelles d’impression biographique se concentrent souvent sur la reproduction de la forme finale des organes, sans tenir compte des transformations dynamiques survenant durant le développement embryonnaire. Les chercheurs de Galway ont introduit une méthode d’impression biographique innovante qui intègre ces comportements de changement de forme essentiels. L’étude, dirigée par Ankita Pramanick, candidate au doctorat à l’Université de Galway, a utilisé une plateforme nouvelle permettant d’imprimer des tissus capables de morphing de forme programmable, influencé par les forces générées par les cellules. Les résultats ont montré que l’amélioration du morphing de forme augmentait la maturité structurelle et fonctionnelle des tissus cardiaques bioprintés. Les constructions bioprintées ont été évaluées pour leur comportement contractile, leur viabilité cellulaire et leur expression moléculaire, montrant que les tissus pouvaient se contracter de manière synchronisée, un aspect essentiel du tissu cardiaque fonctionnel. L’étude a également démontré que les forces générées par les cellules pouvaient influencer le morphing des tissus bioprintés, ce qui a des implications importantes pour la recherche et la thérapie cardiaque. Les résultats suggèrent que des approches similaires pourraient être appliquées à d’autres organes, ouvrant ainsi la voie à des avancées dans le traitement de maladies variées. Cependant, malgré ces résultats prometteurs, des défis subsistent avant que les tissus cardiaques bioprintés ne puissent être utilisés dans un cadre thérapeutique. L’intégration avec les tissus natifs, la montée en échelle de la production pour répondre aux demandes cliniques et les obstacles réglementaires nécessiteront des recherches et des développements supplémentaires. Les chercheurs soulignent que, même s’ils sont encore loin d’imprimer des tissus fonctionnels pouvant être implantés chez l’humain, cette avancée les rapproche de la génération d’organes bioprintés fonctionnels, avec des applications potentielles larges en médecine cardiovasculaire. En somme, cette étude illustre le potentiel transformateur de l’impression 3D dans le domaine médical et ouvre des perspectives passionnantes pour le futur de la médecine régénérative. Source : https://longevity.technology/news/researchers-achieve-bioprinting-milestone-with-functional-human-heart-tissue/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=researchers-achieve-bioprinting-milestone-with-functional-human-heart-tissue