Une équipe dirigée par le professeur de nano-ingénierie Shaochen Chen a développé un appareil 3D qui, comme un foie humain, élimine les toxines de la circulation sanguine.
(Phys.org) —Nanoingénieurs à l'Université de Californie, San Diego a développé un appareil imprimé en 3D inspiré du foie pour éliminer les toxines dangereuses du sang.
Le dispositif, qui est conçu pour être utilisé à l'extérieur du corps, un peu comme la dialyse, utilise des nanoparticules pour piéger les toxines formant des pores qui peuvent endommager les membranes cellulaires et sont un facteur clé des maladies résultant des morsures et piqûres d'animaux, et les infections bactériennes. Leurs conclusions ont été publiées le 8 mai dans la revue Communication Nature .
Les nanoparticules se sont déjà révélées efficaces pour neutraliser les toxines formant des pores dans le sang, mais si ces nanoparticules ne peuvent pas être digérées efficacement, ils peuvent s'accumuler dans le foie créant un risque d'intoxication secondaire, en particulier chez les patients qui sont déjà à risque d'insuffisance hépatique. Pour résoudre ce problème, une équipe de recherche dirigée par le professeur de nano-ingénierie Shaochen Chen a créé une matrice d'hydrogel imprimée en 3D pour abriter des nanoparticules, former un dispositif qui imite la fonction du foie en détectant, attirer et capturer les toxines évacuées du sang. Le dispositif, qui est en phase de validation de principe, imite la structure du foie mais a une plus grande surface conçue pour attirer et piéger efficacement les toxines dans l'appareil. Dans une étude in vitro, l'appareil a complètement neutralisé les toxines formant des pores.
"Une caractéristique unique de cet appareil est qu'il devient rouge lorsque les toxines sont capturées, " a déclaré le co-premier auteur, Xin Qu, qui est un chercheur postdoctoral travaillant dans le laboratoire de Chen. "Le concept d'utiliser l'impression 3D pour encapsuler des nanoparticules fonctionnelles dans un hydrogel biocompatible est nouveau, ", a déclaré Chen. "Cela inspirera de nombreuses nouvelles conceptions de techniques de détoxification, car l'impression 3D permet la fabrication spécifique à l'utilisateur ou au site de produits hautement fonctionnels. " dit Chen.
Des nano-ingénieurs ont développé un appareil imprimé en 3D inspiré du foie pour éliminer les toxines dangereuses du sang. Le dispositif, qui est conçu pour être utilisé en dehors du corps comme la dialyse, utilise des nanoparticules pour piéger les toxines formant des pores qui peuvent endommager les membranes cellulaires et sont un facteur clé des maladies résultant des morsures et piqûres d'animaux, et les infections bactériennes. Crédit :Université de Californie - San Diego
Le laboratoire de Chen a déjà démontré sa capacité à imprimer des microstructures 3D complexes, comme les vaisseaux sanguins, en quelques secondes à partir d'hydrogels mous biocompatibles qui contiennent des cellules vivantes.
La technologie de biofabrication de Chen, appelée stéréolithographie par projection optique dynamique (DOPsL), peut produire la résolution micro et nanométrique requise pour imprimer des tissus qui imitent les détails fins de la nature, y compris les vaisseaux sanguins, qui sont essentiels pour distribuer les nutriments et l'oxygène dans tout le corps. La technique de biofabrication utilise un système de projection informatique et des micromiroirs contrôlés avec précision pour éclairer une zone sélectionnée d'une solution contenant des biopolymères et des cellules photosensibles. Ce processus de solidification photo-induite forme une couche de structure solide à la fois, mais de façon continue.
