Recherche: Un nouveau matériau imprimé en 3D pour exploiter l’os naturel!

Des chercheurs de l’École de médecine de l’Université « Johns Hopkins », ont mis au point une nouvelle formule pour des impressions 3D d’échafaudages d’os, pouvant fonctionner mieux que les composés synthétiques. Les scientifiques qui ont développé ce nouveau matériau, ont tenté d’identifier dans quelle mesure la composition d’un échafaudage pouvait être faite d’os naturel ou pulvérisé, plutôt que des matériaux synthétiques difficiles à fabriquer.

Traditionnellement, une augmentation osseuse implique l’aide de segments d’os autologues récoltés à partir du péroné du patient. Cette approche se traduit par des taux de réussite élevés mais provoque un traumatisme supplémentaire pour le patient (intervention chirurgicale supplémentaire et processus de cicatrisation plus long).

Ces dernières années, les cliniciens ont de plus en plus recours à des méthodes d’ingénierie tissulaire pour favoriser la cicatrisation osseuse. Celles-ci se composent d’échafauds guidant les cellules souches en leur donnant des repères structurels et biologiques pour diriger le processus de régénération osseuse. Habituellement, ils sont fabriqués avec des matériaux synthétiques qui ne disposent pas forcément de certaines propriétés de l’os naturel.

Les chercheurs américains ont pour but de déterminer la combinaison optimale des matières naturelles et synthétiques qui peuvent produire des échafaudages d’os avec succès. Les composés naturels peuvent être imprimés en 3D plus facilement, ce qui rend le processus de fabrication beaucoup plus rapide et plus souple.

En testant différents rapports de composition, les scientifiques ont constaté que 70% d’os décellularisé (DCB) et 30% de polycaprolactone (PCL) constituent un mélange efficace pour les échafauds et imprimable en 3D. Les évaluations de suivi de surface ont conclu que ce mélange propose également des propriétés importantes pour le succès de l’échafaudage. Il est robuste mécaniquement, 3D imprimable, et dispose d’une surface plus rugueuse que les échafauds PCL traditionnels, ce qui conduit à une meilleure adhésion cellulaire. Leurs tests ont également révélé que les cellules souches cultivées dans ces échafaudages présentaient une plus grande régulation des gènes qui facilitent l’ostéogenèse. La plus grande présence de particules d’os a également entraîné une augmentation de la calcification, ce qui est important pour le développement des os en bonne santé.

Ce nouveau matériau hybride naturel synthétique pourrait être une solution efficace pour stimuler la régénération osseuse. Cependant, cette étude portait sur un échantillon de petite taille et ne tenait pas compte des expériences in vivo.

Le travail des auteurs montre que les innovations dans la chimie et de l’ impression 3D peuvent se combiner pour améliorer considérablement les résultats et les flux de travail pour les traitements tels que la thérapie de l’ implant. Toutefois, cette recherche ne marque que la première étape dans le processus de développement. La recherche est nécessaire pour prouvée la viabilité de la méthode.

Sources :
http://bit.ly/2aWmkqH
http://bit.ly/2aRvkv2