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Les scientifiques impriment avec succès le cartilage humain en 3D avec une imprimante de cellules souches révolutionnaire

Récemment, des scientifiques suédois ont développé avec succès des tissus cartilagineux en imprimant des cellules souches à l’aide d’une bioprinter 3D. Dans le cadre de l’étude, une équipe de chercheurs de l’Académie Sahlgrenska et de l’Université de technologie Chalmers en Suède ont prélevé des cellules de cartilage chez des patients opérés du genou. Les experts ont ensuite cajolé les cellules pour devenir des cellules souches pluripotentes. Ces cellules souches ont été vantées pour leur potentiel dans le développement de différents types de cellules. Le chercheur a étendu et encapsulé les cellules souches dans une cellulose nanofibrillée. L’équipe de recherche a ensuite utilisé une bioprinter 3D pour imprimer les cellules souches dans une structure.

L’équipe a mis trois ans à identifier la bonne méthode pour survivre aux cellules souches pendant l’impression. Selon les experts, l’utilisation de grandes quantités de cellules souches vivantes peut rendre le processus possible. “Dans la nature, la différenciation des cellules souches en cartilage est un processus simple, mais c’est beaucoup plus compliqué à réaliser dans un tube à essai. Nous sommes les premiers à réussir avec cela, et nous l’avons fait sans aucune expérimentation animale. Nous avons étudié différentes méthodes et combiné différents facteurs de croissance. Chaque cellule souche individuelle est entourée de nanocellulose, ce qui lui permet de survivre au processus d’impression dans une structure 3D. Nous avons également récolté des médiums à partir d’autres cellules qui contiennent les signaux que les cellules souches utilisent pour communiquer entre elles, ce que l’on appelle le milieu conditionné. En termes simples, notre théorie est que nous avons réussi à faire croire aux cellules qu’elles ne sont pas seules. Par conséquent, les cellules se sont multipliées avant de les différencier », a déclaré le professeur Stina Simonsson, chercheur principal à ScienceDaily.com.

Utilisation potentielle du cartilage bioprinté

Les chirurgiens qui ont examiné le cartilage artificiel ont confirmé que le tissu bioprinté contenait des propriétés similaires à celles du cartilage humain réel. Selon les chirurgiens, le cartilage bioprinté contenait du collagène de type II et des cellules parfaitement formées. La structure cellulaire du tissu bioprinted a également semblé être semblable aux échantillons de cartilage humains, les chirurgiens notés.

Les résultats peuvent fournir des opportunités dans le développement de nouveaux tissus cartilagineux endogènes, qui peuvent être utilisés dans la réparation des dommages ou le traitement de l’arthrose. Cependant, le chercheur principal de l’étude a mis en garde que les problèmes de structure tissulaire doivent d’abord être résolus avant de procéder à des tests chez l’homme. “La structure de la cellulose que nous avons utilisée pourrait ne pas être optimale pour une utilisation dans le corps humain. Avant de commencer à explorer la possibilité d’incorporer l’utilisation du cartilage 3D bioprinté dans le traitement chirurgical des patients, nous devons trouver un autre matériau qui peut être décomposé et absorbé par le corps de sorte que seul le cartilage endogène reste, la chose la plus importante pour une utilisation dans un cadre clinique est la sécurité », a déclaré le professeur Simonsson.

Les résultats ont été publiés dans la revue Scientific Reports. Lire plus de nouvelles sur les découvertes technologiques à Discoveries.news.

Travaux antérieurs sur la bioprintation du cartilage

Un certain nombre de chercheurs ont déjà utilisé l’impression 3D dans le développement de cellules cartilagineuses. L’année dernière, une équipe de chercheurs de la Pennsylvania State University a utilisé des brins de cartilage de vache comme substitut à l’encre dans un processus d’impression 3D. Au cours du processus, les chercheurs ont développé un minuscule tube d’alginate où les cellules cartilagineuses sont cultivées pendant une semaine. Le tube a permis aux cellules souches de se lier ensemble. Le brin a été utilisé comme un remplacement de l’encre dans la production de cartilage artificiel. Les résultats ont été publiés dans des rapports scientifiques.

Des chercheurs de l’Institut de médecine régénérative de Wake Forest ont également développé un nouveau type d’imprimante 3D, le système intégré d’impression de tissus et d’organes, qui utilise des cellules plastiques et humaines biodégradables pour développer une gamme de tissus humains tels que le cartilage, des os. Selon les chercheurs, ce qui a rendu la nouvelle imprimante révolutionnaire est son utilisation de cellules suspendues en gel pour produire les structures. Les résultats sont apparus dans la revue Nature Biotechnology.

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