Des nano-ingénieurs peuvent imprimer des microstructures 3D en quelques secondes

Des nano-ingénieurs peuvent imprimer des microstructures 3D en quelques secondes

Des nano-ingénieurs peuvent imprimer des microstructures 3D en quelques secondes 400 217 Sébastien BAGES

Des ingénieurs en nanotechnologies de l’Université de Californie à San Diego ont développé une nouvelle technique qui peut fabriquer, en quelques secondes, des structures microscopiques tridimensionnelles (3D) sur des hydrogels biocompatibles.


À court terme, cette technologie pourrait conduire à de meilleurs systèmes pour la culture et l’étude des cellules, notamment des cellules-souches, dans les laboratoires. À long terme, l’objectif est d’être en mesure d’imprimer des tissus biologiques pour la médecine régénérative. Par exemple, dans l’avenir, les médecins pourront réparer les dommages causés par une crise cardiaque en remplaçant le tissu non fonctionnel par celui tout droit sorti d’une imprimante.

Des nano-ingénieurs peuvent imprimer des microstructures 3D en quelques secondesLe professeur nano-ingénieur Chen Shaochen a démontré la capacité d’imprimer des vaisseaux sanguins en trois dimensions en quelques secondes sur des hydrogels biocompatibles. Ếtre capable d’imprimer des vaisseaux sanguins est essentiel à la réalisation de la promesse de la médecine régénérative, car c’est la façon dont le corps distribue l’oxygène et les nutriments. – © Biomedical Nanotechnology Laboratory, Chen Research Group, UC San Diego Jacobs School of Engineering

Rapportée dans la revue Advanced Materials, la technologie de biofabrication, appelée dynamic optical projection stereolithography (DOPsL), a été développée dans le laboratoire du Professeur en nano-ingénierie Chen Shaochen. Dans les techniques de fabrication actuelles – la photolithographie et le microcontact – l’impression est limitée à générer des géométries simples ou des modèles 2D.

La stéréolithographie est surtout connue pour sa capacité à imprimer des objets volumineux tels que des outils et des pièces automobiles. La différence, a dit Chen, « se situe dans les résolutions micro- et nano-métrique nécessaires pour imprimer les tissus qui imitent les détails très fins de la nature, y compris les vaisseaux sanguins, qui sont essentiels pour la distribution des nutriments et de l’oxygène dans tout le corps ».

Sans la possibilité d’imprimer des vascularités, le développement d’un foie ou d’un rein, par exemple, serait inutile en médecine régénérative. Avec DOPsL, l’équipe de Chen était en mesure de réaliser des géométries plus complexes et communes dans la nature, comme des fleurs, des spirales et des hémisphères. D’autres techniques de fabrication 3D actuelles, tels que la photopolymérisation de deux photons, peut prendre des heures pour fabriquer une pièce.

La technique de biofabrication utilise ici un système de projection informatisé et des micromiroirs contrôlés avec précision, pour diriger la lumière sur une zone sélectionnée contenant une solution biopolymères photosensibles et des cellules. Ce procédé de solidification photo-induit forme une couche structurelle solide, d’une façon continue.

Cette technique fait partie d’une nouvelle technologie de biofabrication que Chen développe sous une période de quatre ans, et a bénéficié de 1,5 milliard de dollars de subvention de la National Institutes of Health (R01EB012597). L’administration Obama a lancé en mars un investissement d’un milliard de dollars dans les technologies de fabrication de pointe, y compris la création de l’Institut National d’Innovation en Fabrication Additive ayant reçu un financement fédéral à hauteur de 30 millions de dollars, visant à se concentrer uniquement sur l’impression 3D. La ‘fabrication additive’ fait référence à la façon dont les structures 3D sont construites : des matériaux en couches très minces.


Citations de l’Université de Californie, via EurekAlert

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Sébastien BAGES
About the author

Sébastien BAGES

Plus de trois années de travail passionné sur Civilisation 2.0 Actus, et fondateur de l'association Civilisation 2.0, je mets à contribution mon expertise de veille technique et scientifique, mon analyse de chef de projet, mon engouement pour la science et ses outils, et mon expérience dans le développement stratégique afin d'offrir à tous ce qui en résulte.

Un commentaire
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    Wesley Culbertson 20 septembre 2012 à 6h31

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