Des chercheurs développent des biomatériaux imprimés en 3D qui se dégradent à la demande
Les chercheurs de Brown ont trouvé un moyen d'imprimer en 3D des microstructures temporaires complexes qui peuvent être dégradées à la demande à l'aide d'un déclencheur chimique biocompatible. La technique pourrait être utile pourrait être utile dans la fabrication de dispositifs microfluidiques, créer des biomatériaux qui répondent dynamiquement aux stimuli et modeler des tissus artificiels. Crédit :Wong Lab / Université Brown
Les ingénieurs de l'Université Brown ont démontré une technique de fabrication de biomatériaux imprimés en 3D qui peuvent se dégrader à la demande, ce qui peut être utile pour fabriquer des dispositifs microfluidiques à motifs complexes ou pour faire des cultures cellulaires qui peuvent changer dynamiquement au cours des expériences.
"C'est un peu comme les Legos, " a déclaré Ian Wong, professeur adjoint à la Brown's School of Engineering et co-auteur de la recherche. "Nous pouvons attacher des polymères ensemble pour construire des structures 3D, puis détachez-les doucement à nouveau dans des conditions biocompatibles."
La recherche est publiée dans la revue Laboratoire sur puce .
L'équipe Brown a fabriqué ses nouvelles structures dégradables à l'aide d'un type d'impression 3D appelé stéréolithographie. La technique utilise un laser ultraviolet contrôlé par un système de conception assistée par ordinateur pour tracer des motifs sur la surface d'une solution de polymère photoactif. La lumière provoque la liaison des polymères, former des structures 3-D solides à partir de la solution. Le processus de traçage est répété jusqu'à ce qu'un objet entier soit construit de bas en haut.
L'impression stéréolithographique utilise généralement des polymères photoactifs qui se lient par des liaisons covalentes, qui sont forts mais irréversibles. Pour cette nouvelle étude, Wong et ses collègues voulaient essayer de créer des structures avec des liaisons ioniques potentiellement réversibles, ce qui n'avait jamais été fait auparavant en utilisant l'impression 3D à base de lumière. Pour le faire, les chercheurs ont fabriqué des solutions précurseurs avec de l'alginate de sodium, un composé dérivé d'algues qui est connu pour être capable de réticulation ionique.
"L'idée est que les attachements entre les polymères devraient se séparer lorsque les ions sont supprimés, ce que nous pouvons faire en ajoutant un agent chélatant qui attrape tous les ions, " a déclaré Wong. " De cette façon, nous pouvons modeler des structures transitoires qui se dissolvent quand nous le voulons. "
Les chercheurs ont montré que l'alginate pouvait en effet être utilisé en stéréolithographie. Et en utilisant différentes combinaisons de sels ioniques-magnésium, baryum et calcium - ils pourraient créer des structures avec une rigidité variable, qui pourraient ensuite être dissous à des rythmes variables.
