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Une nouvelle percée dans la bioprinting 3D, la naissance du premier cœur imprimé en 3D

Jul 20, 2019

Des chercheurs de l'Université de Tel Aviv en Israël ont récemment utilisé le tissu humain pour créer le premier cœur au monde imprimé en 3D, apportant un nouvel espoir aux patients atteints d'insuffisance cardiaque avancée qui doivent «changer de cœur» pour continuer leur vie.

human heart

Depuis la première intervention chirurgicale réussie dans les greffes de reins et de cœur, vers les années 1960, la technologie clinique de la transplantation d’organes s’est améliorée de jour en jour et le taux de réussite de la chirurgie a augmenté. Toutefois, dans de nombreux pays, le nombre de serveurs d’organes et de donneurs varie considérablement. Même si vous avez la chance d'attendre le bon organe et de réussir votre greffe, le rejet postopératoire constituera toujours une menace pour la vie du patient. Au fil des ans, la "réplication" complète des organes est devenue le rêve de la profession médicale.


En 2010, la première bio-imprimante au monde a utilisé des cellules humaines en culture pour créer les premiers vaisseaux sanguins, permettant ainsi l'impression 3D d'organes humains. En 2013, un cardiologue a réalisé le premier «cœur» imprimé en 3D, qui ressemble non seulement au cœur du patient, mais aussi à des battements. Cependant, ce "cœur" en plastique ne peut être utilisé que pour étudier des procédures chirurgicales. C'est plutôt un "modèle de coeur".

3D printing heart

Le cœur 3D nouvellement imprimé comprend non seulement des cellules, des ventricules et un atrium, mais également des vaisseaux sanguins entrecroisés. "L'encre" utilisée dans cette impression provient du tissu adipeux extrait du patient. Parmi elles, les cellules isolées deviennent des cellules souches pluripotentes éditées, puis se différencient en cardiomyocytes constituant le cœur du cœur et en cellules endothéliales constituant les vaisseaux sanguins. Le composant non cellulaire isolé est transformé en un «gel personnalisé» qui agit comme un «ciment» qui construit la maison, fixe l'emplacement de la cellule et sert de matrice extracellulaire pour favoriser la croissance de ces «petites briques». Établissez une connexion et éventuellement réorganisez-vous dans un organe fonctionnel. Étant donné que la "matière première" imprimée provient du patient lui-même, il n'est pas nécessaire de s'inquiéter de la possibilité d'un rejet.


Cependant, ce cœur 3D n’a actuellement qu’une fonction de contraction et les chercheurs doivent approfondir la culture, en "enseignant" aux cellules cardiaques de travailler ensemble pour réaliser la fonction de pompage, puis mener des expériences de transplantation d’animaux. La distance est vraiment appliquée aux transplantations de cœur humain, et il reste encore beaucoup à faire. En plus des cardiomyocytes et des vaisseaux sanguins, le cœur comprend également des fibroblastes, des cellules nerveuses, de la graisse, etc. La manière de concilier l'environnement de croissance de différents types de cellules reste à étudier. En outre, en raison de la résolution limitée de la technologie de numérisation cardiaque et des imprimantes, il n’est actuellement pas possible d’imprimer tous les vaisseaux sanguins du cœur.


La transplantation d'organes comprend non seulement le cœur, mais aussi le foie et les reins. Les chercheurs ont essayé de "briser les os les plus durs" dans l'impression d'organes.


Des modèles médicaux utilisés en analyse préopératoire aux os en alliage de titane implantés dans le corps humain, de la simple organisation aux organes fonctionnellement complexes, les chercheurs continuent de faire de nouvelles percées dans le domaine de la bioimpression et apportent un nouvel espoir aux patients.