La communauté scientifique concentre ses recherches sur les multiples applications des hydrogels, matériaux polymères qui contiennent une grande quantité d'eau, qui ont le potentiel de reproduire les caractéristiques des tissus biologiques. Cet aspect est particulièrement important dans le domaine de la médecine régénérative, qui depuis longtemps a déjà reconnu et utilisé les caractéristiques de ces matériaux. Afin d'être utilisé efficacement pour remplacer les tissus organiques, les hydrogels doivent répondre à deux exigences essentielles :Posséder une grande complexité géométrique, et après avoir subi des dommages, être capable de s'auto-guérir de façon autonome, exactement comme les tissus vivants.

Le développement de ces matériaux peut maintenant être plus facile, et moins cher, grâce à l'utilisation de l'impression 3D :Les chercheurs de l'équipe MP4MNT (Materials and Processing for Micro and Nanotechnologies) du Département des Sciences Appliquées et de la Technologie du Politecnico di Torino, coordonné par le professeur Fabrizio Pirri, ont démontré pour la première fois la possibilité de fabriquer des hydrogels aux architectures complexes capables de s'auto-cicatriser suite à une lacération, grâce à l'impression 3D activée par la lumière. La recherche a été publiée par la prestigieuse revue Communication Nature dans un article intitulé « Hydrogels auto-cicatrisants imprimés en 3D via Digital Light Processing ».

Jusqu'à maintenant, des hydrogels aux propriétés auto-cicatrisantes ou modélisables dans des architectures complexes utilisant l'impression 3D avaient déjà été créés en laboratoire, mais dans le cas présent, la solution découverte englobe les deux caractéristiques :complexité architecturale et capacité d'auto-guérison suite à des dommages. En outre, l'hydrogel a été créé à l'aide de matériaux disponibles sur le marché, traité à l'aide d'un imprimeur commercial, rendant ainsi l'approche proposée extrêmement flexible et potentiellement applicable partout, ouvrant de nouvelles possibilités de développement à la fois dans les domaines biomédical et de la robotique douce.

La recherche a été réalisée dans le cadre du projet doctoral HYDROPRINT3D, financé par la Compagnia di San Paolo, dans le cadre de l'initiative "Joint Research Projects with Top Universities", par le doctorat étudiant Matteo Caprioli, sous la direction du chercheur DISAT Ignazio Roppolo, en collaboration avec le groupe de recherche du professeur Magdassi de l'Université hébraïque de Jérusalem (Israël).

"Depuis de nombreuses années, " raconte Ignazio Roppolo, "dans le groupe MP4MNT, une unité de recherche coordonnée par le Dr Annalisa Chiappone et moi-même est spécifiquement dédiée au développement de nouveaux matériaux pouvant être traités par impression 3D activée par la lumière. L'impression 3D est capable d'offrir un effet de synergie entre le design de l'objet et les propriétés intrinsèques des matériaux, permettant d'obtenir des articles manufacturés aux caractéristiques uniques. De notre point de vue, nous devons profiter de cette synergie pour développer au mieux les capacités de l'impression 3D, afin que cela puisse vraiment devenir un élément de notre vie quotidienne. Et cette recherche s'inscrit parfaitement dans cette philosophie."

Cette recherche représente un premier pas vers le développement de dispositifs très complexes, qui peut exploiter à la fois les géométries complexes et les propriétés intrinsèques d'auto-guérison dans divers domaines d'application. En particulier, une fois affinées les études de biocompatibilité en cours au laboratoire interdépartemental PolitoBIOMed Lab du Politecnico, il sera possible d'utiliser ces objets à la fois pour la recherche fondamentale sur les mécanismes cellulaires et pour des applications dans le domaine de la médecine régénérative.