Imprimante en 3D

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Une hanche sur mesure imprimée en 3D

Une jeune patiente suédoise a recouvré l’usage de sa jambe gauche grâce à la pose d’une prothèse « imprimée » en 3D.

Le professeur Rydholm, un chirurgien suédois spécialisé dans les maladies des hanches, craignait fort qu’une de ses jeunes patientes, souffrant de complications à la suite d’une neurofibromatose, reste à vie dans un fauteuil roulant. Au hasard d’une recherche sur le Web, il découvre en 2012 qu’une entreprise belge travaille sur de nouvelles prothèses, customisées, fabriquées au moyen d’une imprimante 3D. En alliant leurs efforts, créant une hanche artificielle en titane, exactement conçue pour la morphologie de la patiente âgée de 15 ans, médecins suédois et ingénieurs belges ont réalisé un petit miracle.

Au lendemain de l’opération, pratiquée en septembre 2012, la jeune fille ne ressentait plus de douleurs. À Noël, elle parvenait à se lever de sa chaise roulante et à se déplacer avec des béquilles.

Aujourd’hui, elle marche sans aucune aide. Un nouvel exemple des potentialités de l’impression 3D dans le domaine médical, où des solutions personnalisées et peu coûteuses sont amenées à révolutionner la chirurgie.


Imprimante en 3D










Réalisé en France, un système de « bio-impression » par laser permet de confectionner des tissus en trois dimensions. Cette technique, en devenir, servira à créer des tissus destinés à des essais pour l'industrie pharmaceutique ou cosmétique puis, à terme, à réaliser des greffons.

Peut-on vraiment parler « d’impression 3D » pour des tissus vivants ?

Fabien Guillemot : Il s’agit bien d’imprimer en trois dimensions un motif de cellules vivantes et d’un matériau biologique, comme le collagène, pour reproduire l’organisation d’un tissu vivant. Nous préférons parler de « bio-impression ». La technique est bien sûr très différente d’une impression 3D où l’on dépose une matière plastique ou un métal. Notre impression est même « multi-matériau » puisque nous avons plusieurs types de cellules et de matrice extracellulaire, jusqu’à 5 !
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Prototype de l’imprimante ModuLab. Le motif est d’abord dessiné sur ordinateur, avec un logiciel prenant en compte l’évolution de la culture cellulaire dans le temps. L’ordinateur pilote ensuite l’imprimante pour déposer, grâce au laser, les cellules couche par couche. © Inserm/Alphanov/Ludovic Lescieux /Fabien Guillemot

Les cultures cellulaires sont connues depuis longtemps. Qu’apportent de plus les techniques d’impression ?

La reconstitution d’un tissu. Une culture de cellules reste bidimensionnelle et ne reproduit pas la structure d’un tissu vivant. On sait aussi cultiver des cellules en forme de sphéroïdes, sortes de petites boulettes d’un demi-millimètre de diamètre, ou encore sur des matrices en biomatériau (appelées « scaffolds », c’est-à-dire échafaudages). Mais ces techniques ne reproduisent pas du tout la complexité du vivant et en particulier les interactions entre les cellules et avec la matrice extracellulaire. La bio-impression, qui construit un motif précisément et couche par couche, l’approche bien mieux.

La bio-impression par laser : précise, rapide et efficace

Cette technique a été mise au point à partir de 2005 à l’Inserm, en collaboration avec des laboratoires universitaires. Elle consiste à déposer sur une surface de verre une « encre » contenant les cellules, à forte concentration, ou bien la matrice extracellulaire. Un rayon laser (bleu) est réfléchi par un miroir mobile, piloté par ordinateur. Il traverse le verre et arrache une micro-gouttelette (à raison de 10 000 par seconde) et la projette là où il faut. La résolution est excellente : le jet a à peu près le diamètre d’une cellule (environ 20 microns).
De plus, ce procédé évite de léser les cellules, contrairement aux autres techniques de bio-impression qui utilisent toutes des petites vannes pour les extraire d’un réservoir fermé et les projeter à travers un orifice. La mortalité cellulaire est alors élevée.
La technique laser, comme nous l'explique Fabien Guillemot, qui en est à l'origine, apporte une précision remarquable.