La bio-impression 3D à l'intérieur du corps humain possible d'ici cinq à sept ans ?

©  Dr Thanh Do

Des ingénieurs de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud à Sydney, en Australie, ont développé un petit bras robotique flexible conçu pour imprimer en 3D des matériaux directement sur la surface des organes à l'intérieur du corps d'une personne vivante.

Cet appareil agit comme un endoscope et peut se faufiler jusqu'à un emplacement spécifique à l'intérieur du corps du patient pour délivrer des couches de biomatériaux spéciaux afin de reconstruire les tissus, nettoyer les blessures et même effectuer des incisions précises.

"Les techniques de bio-impression 3D existantes nécessitent que les biomatériaux soient fabriqués en dehors du corps et l'implantation dans une personne nécessite généralement une intervention chirurgicale à ciel ouvert qui augmente les risques d'infection", a déclaré Thanh Nho Do, professeur de génie biomédical à l'UNSW Syndey et chef d'équipe, dans un communiqué.

Le Dr Thanh Nho Do et le doctorant Mai Thanh Thai ont collaboré avec d'autres chercheurs de l'UNSW pour développer une nouvelle méthode de bio-impression. Le professeur Nigel Lovell, le Dr Hoang-Phuong Phan et la professeure agrégée Jelena Rnjak-Kovacina ont collaboré à la recherche, publiée dans Advanced Science.

"Notre bio-imprimante 3D flexible permet la distribution directe de biomatériaux dans le tissu ou les organes cibles avec une approche minimalement invasive", a-t-il ajouté. "Ce système offre la possibilité de reconstruire précisément des plaies tridimensionnelles à l'intérieur du corps, telles que des lésions de la paroi gastrique ou des dommages et des pathologies à l'intérieur du côlon".

Il ne s'agit pas de la première imprimante 3D in vivo jamais créée. En 2020, par exemple, un groupe de chercheurs chinois a développé un micro robot pouvant être utilisé pour réparer les ulcères d'estomac.

Mais Do et ses collègues affirment que leur robot améliore les possibilités de plusieurs façons. Tout d'abord, il est petit, avec un diamètre de moins de 1,5 cm. Il peut également se courber et se tordre, comme on peut le voir dans la vidéo de démonstration de l'appareil.

Jusqu'à présent, l'équipe a testé le concept à l'intérieur d'un colon artificiel et mené des expériences impliquant l'impression de diverses formes à la surface d'un rein de porc, bien que l'organe ait été préalablement retiré du porc.

Outre la bio-impression de matériaux, le robot pourrait également être utilisé pour enlever certains types de tumeurs à l'aide d'un "scalpel électrique", un instrument en forme d'aiguille qui peut effectuer des incisions à l'aide de petites décharges électriques. L'eau pompée à travers la buse pourrait également être utilisée pour nettoyer le sang et l'excès de tissu.

Ces différents outils pourraient être utilisés en même temps, suggèrent les chercheurs, en faisant l'outil "tout-en-un" ultime qui évite l'utilisation d'outils changeables, qui sont normalement associés à un temps de procédure plus long et à des risques d'infection", comme l'a expliqué Mai Thanh Thai. Les chercheurs prévoient également de mettre en œuvre des fonctionnalités supplémentaires, telles qu'une caméra intégrée et un système de balayage en temps réel qui reconstruirait la tomographie 3D des tissus en mouvement à l'intérieur du corps.

Le robot est équipé d'un bras flexible, qui peut être dirigé avec précision , lui permettant de se déplacer dans les endroits les plus difficiles à atteindre à l'intérieur du corps. Cela signifie qu'il est possible d'atteindre des zones difficiles d'accès, comme les zones situées à l'intérieur des organes.

Le robot a été testé avec succès sur un modèle de côlon artificiel, ainsi que sur un rein de porc. Les ingénieurs prévoient maintenant de tester l'appareil sur des animaux vivants pour déterminer s'il peut être utilisé en toute sécurité sur des humains.

Les ingénieurs affirment que la technologie pourraient être utilisée par les chirurgiens d'ici cinq à sept ans.

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