Des chercheurs asiatiques ont utilisé la technologie d'impression cellulaire triple coaxiale pour construire des vaisseaux sanguins issus de l'ingénierie tissulaire biomimétiques qui comprennent une couche d'endothélium entourée d'une couche de muscle lisse. Les vaisseaux sanguins prématurés ont été évalués in vivo par une greffe d'aorte abdominale interpositionnelle dans un modèle de rat. Crédit :Gao et al.
Un vaisseau sanguin biomimétique a été fabriqué à l'aide d'une technique d'impression cellulaire 3D modifiée et de bioencres, qui ont été formulées à partir de cellules musculaires lisses d'une aorte humaine et de cellules endothéliales d'une veine ombilicale. Le résultat est un vaisseau sanguin entièrement fonctionnel avec une architecture à double couche qui surpasse les tissus artificiels existants et rapproche les vaisseaux sanguins imprimés en 3D de plusieurs étapes fondamentales de l'utilisation clinique.
Les vaisseaux sanguins modifiés ont été greffés sous forme d'aortes abdominales chez six rats. Au cours des prochaines semaines, les scientifiques ont observé une transformation dans laquelle les fibroblastes du rat ont formé une couche de tissu conjonctif à la surface de l'implant pour intégrer la greffe de vaisseau fabriquée dans le cadre de l'existant, tissu vivant. Les résultats, Publié dans Examens de physique appliquée , inclure des détails sur la technologie d'impression 3-D triple-coaxiale qu'ils ont développée et leur analyse de l'architecture unique, les forces physiques et l'activité biologique du tissu modifié.
« Le vaisseau sanguin artificiel est un outil essentiel pour sauver les patients souffrant de maladies cardiovasculaires, " a déclaré l'auteur Ge Gao. " Il existe des produits à usage clinique fabriqués à partir de polymères, mais ils n'ont pas de cellules vivantes et de fonctions vasculaires. Nous voulions vivre de l'ingénierie tissulaire, greffe de vaisseau sanguin fonctionnel."
Des tentatives antérieures pour construire des vaisseaux sanguins de petit diamètre ont donné des vaisseaux sanguins qui sont fragiles et sujets au blocage. Ils utilisent souvent une version allégée de matériel extracellulaire, comme les bio-encres à base de collagène. En revanche, le matériau d'un vaisseau sanguin natif contient du collagène ainsi qu'une collection de diverses biomolécules qui fournissent un microenvironnement favorable à la croissance des cellules vasculaires.
L'utilisation de ces bioencres à base de matériaux natifs préserve la complexité naturelle du vaisseau sanguin et accélère la génération de tissus vasculaires fonctionnels, ils ont donc une résistance accrue et des fonctions anti-thromboses.
Après fabrication, le vaisseau sanguin imprimé a été mûri dans un laboratoire conçu pour ajuster les caractéristiques biologiques et physiques du vaisseau à des spécifications précises d'épaisseur de paroi, alignement cellulaire, pression d'éclatement, résistance à la traction, et sa capacité à contracter, imitant la fonction naturelle des vaisseaux sanguins.
Les auteurs prévoient de continuer à développer des procédés pour augmenter la force des vaisseaux sanguins plus proche de celle des artères coronaires humaines. Ils prévoient également d'effectuer une évaluation à long terme des greffes vasculaires, observer ce qui se passe alors qu'ils continuent à se développer sur place et deviennent de véritables tissus dans l'environnement implanté.
