Quand Adam Jakus était postdoctoral à la Northwestern University, il avait accidentellement renversé une "encre" qu'il avait créée à partir d'ovaires en poudre destinés à l'impression 3D. Avant qu'il ne puisse effacer le gâchis, cela s'est transformé en une mince feuille ressemblant à du papier, rapporte Charles Q. Choi chez LiveScience . Cela a conduit à une épiphanie de laboratoire.
"Quand j'ai essayé de le prendre, il était très fort", explique Jakus dans un communiqué de presse. «Je savais alors que je pourrais fabriquer de grandes quantités de matériaux bioactifs à partir d'autres organes. L'ampoule est allée dans ma tête. "
Jakus, avec la même équipe qui a développé un ovaire de souris imprimé 3-D plus tôt cette année, a commencé à expérimenter le concept. Selon une vidéo, ils ont commencé à prélever des organes de porc et de vache dans une boucherie locale, notamment des foies, des reins, des ovaires, des utérus, des cœurs et des tissus musculaires.
L’équipe a ensuite utilisé une solution pour éliminer les cellules des tissus, laissant derrière elle le matériau d’échafaudage composé de protéines de collagène et de glucides. Après avoir lyophilisé la matrice, ils l'ont réduite en poudre et mélangée à des matériaux qui leur ont permis de la former en feuilles minces. La recherche apparaît dans la revue Advanced Functional Materials .
«Nous avons créé un matériau appelé« papier de soie »très fin, comme une pâte phyllo, composée de tissus et d'organes biologiques», explique Ramille Shah, responsable du laboratoire où la recherche a eu lieu, dans la vidéo. «Nous pouvons remplacer le tissu que nous utilisons pour fabriquer le papier de soie, qu'il soit dérivé du foie, d'un muscle ou même d'un ovaire. Nous pouvons très facilement l’écarter et fabriquer un papier avec n’importe quel tissu ou organe. ”
Selon le communiqué de presse, le matériau ressemble beaucoup au papier et peut être empilé en feuilles. Jakus en a même plié dans des grues en origami. Mais la propriété la plus importante du papier tissu est qu’il est biocompatible et permet la croissance cellulaire. Par exemple, l'équipe a ensemencé le papier avec des cellules souches, qui se sont attachées à la matrice et ont grandi pendant quatre semaines.
Cela signifie que le matériau pourrait potentiellement être utile en chirurgie, étant donné que le papier fabriqué à partir de tissu musculaire pourrait être utilisé comme un pansement sophistiqué pour réparer les organes blessés. "Ils sont faciles à ranger, plier, rouler, suturer et couper, comme du papier", explique Jakus à Choi. "Leur nature plate et flexible est importante si les médecins veulent les façonner et les manipuler dans des situations chirurgicales."
Teresa Woodruff, scientifique en matière de reproduction dans le Nord-Ouest, a également été en mesure de faire pousser du tissu ovarien à partir de vaches sur le papier, qui a finalement commencé à produire des hormones. Dans le communiqué de presse, elle explique qu'une bande de papier de soie produisant des hormones pourrait être implantée, éventuellement sous le bras, de filles ayant perdu leurs ovaires à la suite d'un traitement anticancéreux pour les aider à atteindre la puberté.
Des laboratoires du monde entier étudient l’idée d’utiliser des matrices extracellulaires, des hydrogels ou d’autres matériaux comme support pour la bioprintion d’organes tels que les cœurs et les reins. En 2015, une équipe russe a déclaré avoir imprimé une thyroïde de souris fonctionnelle. Et en avril dernier, les chercheurs ont pu imprimer un patch dérivé du tissu cardiaque humain, qu'ils ont utilisé pour réparer le cœur d'une souris.
