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1.1 Veille scientifique
1.1 Veille scientifique
Aujourd'hui, les avancées scientifiques sont de plus en plus nombreuses dans ce secteur de la bio-impression. Ce sont en effet plus d'une centaine d'articles scientifiques qui ont été rédigés par les différents acteurs de ce marché, qui sont aussi bien de grandes multinationales telles que Organovo, ou de petite start-up comme Poietis ou encore des laboratoires universitaires comme celui en Corée du Sud. Ce sont donc une multitude d'acteurs qui interviennent et font émerger de nouvelles technologies à visées cliniques et industrielles.
5 thèses ont été rédigées sur ce sujet ces dernières années.
37 brevets ont été déposés par Poietis sur la technologie de bio-impression assistée par laser.
1.2 Veille technique
Actuellement, il existe trois techniques majeures dans le domaine de la bio-impression :
La technologie de bio-impression assistée par laser :
Cette technologie a été développée par Poietis. Elle permet un positionnement précis des cellules qui aboutit en deux à trois semaines à des équivalents de peau. Ce sont en effet la focalisation d'une impulsion laser sur une cartouche (composée d'un film d'encre étalé sur une plaque de verre) qui entraîne la formation d'un jet d'encre vers un support sur lequel sont recueillies des micro-gouttelettes de cellules.
Ce support contient un bio polymère qui sert de réceptacle aux cellules et qui aide à leur développement lors de la phase de maturation, où les cellules interagissent pour acquérir la structure finale du tissu. Cette phase permet de différencier la bio-impression 3D et 4D. La quatrième dimension correspond ainsi à celle du temps : à partir du moment où les cellules entrent en phase de maturation pour se développer et former un tissu, c’est la bio-impression 4D.
Cette technique assistée par laser reste actuellement la plus performante sur le marché de la bio-impression. En effet, elle permet un temps d’impression court, une viabilité cellulaire de 95%, une résolution élevée. Le seul inconvénient est qu'elle reste à un prix très élevé, mais toute avancée technologique a un coût.
La vidéo qui suit est issue du site internet de Poietis, et résume parfaitement le fonctionnement de ce type d’impression.
La technologie de bio-impression par micro-extrusion
Avec cette technologie, les bio-matériaux sont poussés dans une micro-aiguille en alternant agrégats de cellules et hydrogel, et sont ainsi déposés sur un support fixe. Après l’application couche par couche, une maturation est nécessaire afin que le tissu acquière la structure tridimensionnelle souhaitée. Cette technologie a pour caractéristique d'avoir une résolution moyenne, un temps d’impression long, un coût moyen et une viabilité cellulaire entre 40 et 80%. Elle possède cependant l'avantage de pouvoir être réalisée à température ambiante et favoriser l'incorporation directe et homogène des cellules avec l'hydrogel.
La technologie de bio-impression par jet d'encre
Cette technologie permet de déposer des gouttelettes de bio-encre (cellules) couche par couche sur un support hydrogel ou une plaque de culture. Elle peut être réalisée soit par méthode thermique qui utilise la chaleur pour créer des bulles d’air qui éclatent ensuite et éjectent ainsi les gouttes de matériaux biologiques, soit par méthode piézoélectrique qui utilise quant à elle une charge électrique qui s’accumule dans certains matériaux solides. Cette technologie est réputée pour avoir un temps d’impression court, une viabilité cellulaire supérieure à 85%, un faible coût, mais également pour avoir une très mauvaise résolution. Elle peut cependant endommager quelques fois la membrane cellulaire et ainsi entrainer cette mauvaise résolution.
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