Dans la dernière étude menée par le professeur Leonid Ionov, professeur de biofabrication, et son équipe de l'université de Bayreuth, différents types d'hydrogels ont été testés de manière approfondie pour l'impression 3D de tissus. Un hydrogel est un polymère rétenteur d’eau et également insoluble dans l’eau. De plus, les hydrogels contenant des cellules, également connus sous le nom de bioink, sont combinés avec des fibres pour créer un matériau composite.
Ceci est réalisé en utilisant l’impression 3D (bio) avec un processus de rotation tactile intégré. Le filage tactile est un processus évolutif permettant de produire des fibres à partir d’une solution ou d’une masse fondue de polymère. Les scientifiques de Bayreuth ont pour la première fois combiné la technologie d'impression (bio)3D avec la technologie de rotation tactile dans un seul appareil.
"Les connaissances acquises dans cette étude sont d'une grande importance pour la production de tissus et en particulier de tissus dotés de structures fibreuses et d'un alignement uniaxial de cellules telles que les tissus conjonctifs et musculaires", explique le professeur Dr. Ionov.
Dans leur article récemment publié dans la revue Advanced Healthcare Materials , le professeur Ionov, ainsi que les chercheurs de Bayreuth, le professeur Elisabetta Ada Cavalcanti-Adam, présidente de biomécanique cellulaire, Waseem Kitana, Ph.D. étudiant à la Chaire de biofabrication, et leur collègue le Dr Victoria Levario-Diaz de l'Institut Max Planck de recherche médicale, rendent compte d'une nouvelle approche pour la production de composites multicouches de fibres bioink.
Les scientifiques de Bayreuth ont utilisé différents hydrogels dans leurs expériences et comparé leurs propriétés. Les hydrogels sont largement utilisés depuis des décennies comme matériaux d’échafaudage dans les domaines de l’ingénierie tissulaire et de la biofabrication. L'ingénierie tissulaire est le terme générique désignant la production artificielle de tissus biologiques.
La combinaison d'un système d'hydrogel avec un système de fibres réduit les exigences de traitement des hydrogels, telles que la réticulation pour améliorer leurs propriétés mécaniques, car les propriétés mécaniques de ces matériaux composites sont couvertes par le système de fibres. De plus, l'exigence d'un faible degré de réticulation est avantageuse pour la formation ultérieure de tissus.
"L'hydrogel fournit aux cellules un environnement aqueux qui favorise le bon fonctionnement des cellules, tandis que les fibres doivent contrôler l'orientation des cellules dans la direction principale de la fibre", explique le professeur Ionov.
Plus d'informations : Waseem Kitana et al, Biofabrication de constructions composites Bioink-Nanofiber :effet des propriétés rhéologiques des bioinks sur la (bio)impression 3D et l'interaction cellulaire avec des nanofibres alignées au toucher, Matériaux de santé avancés (2023). DOI : 10.1002/adhm.202303343
Fourni par l'Université de Bayreuth
