En utilisant l’eau comme outil sacrificiel, les chercheurs de Carnegie Mellon ont créé une méthode à l’échelle microscopique pour l’impression 3D de structures complexes suffisamment petites pour créer une vascularisation dans un tissu artificiel. Cette recherche biomédicale a potentiellement des implications pour d’autres applications à l’échelle microscopique et micro fluidique.

Par Stéphanie Hendrixson, Executive Editor, Additive Manufacturing

Observer le processus, c’est presque assister à quelque chose de magique, et en fait, les images ressemblent plus à un documentaire sur la nature qu’à un film tourné dans une imprimante 3D. Une structure arborescente s’élève dans le cadre, chaque branche transparente s’étirant à partir de celles qui la précèdent dans une danse élégante. En quelques secondes, un réseau de minuscules branches est terminé, entièrement imprimé en 3D à partir de glace.

Ce procédé d’impression 3D de la glace reproductible et à grande vitesse est le résultat de recherches en cours à l’université Carnegie Mellon. Les professeurs Burak Ozdoganlar et Philip LeDuc, ainsi que le doctorant Akash Garg, ont exploré une méthode permettant de recréer la vascularisation – les vaisseaux sanguins qui parcourent nos organes, notre peau et d’autres tissus – pour des applications biomédicales, notamment des organes et des tissus artificiels.

« La vascularisation a été un problème clé dans les échafaudages de tissus« , explique Ozdoganlar. « Vous pouvez créer en laboratoire des grappes de cellules assez grandes, mais si elles ne sont pas vascularisées, ces cellules finissent par mourir en peu de temps parce qu’elles ne reçoivent pas de nutriments et n’éliminent pas de matériaux. Cela a été le Graal – être capable de créer une vascularisation tridimensionnelle similaire à ce que nous voyons dans le corps humain. »

Une partie du problème réside dans le fait que ces vaisseaux sanguins sont minuscules, de l’ordre de quelques dizaines de microns. Mais c’est aussi une partie de l’opportunité : la maîtrise de la capacité à imprimer des vaisseaux sanguins suffisamment petits pour les imiter à d’autres applications potentielles pour la fabrication à micro-échelle.

De la glace imprimée en 3D comme modèle sacrificiel

Avec cette méthode d’impression 3D de la glace, les chercheurs ne construisent pas directement les vaisseaux ou les objets souhaités….

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