Imprimé en 3D, cet os synthétique permettra bientôt de réparer les fractures à moindre coût

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Imprimé en 3D, cet os synthétique permettra bientôt de réparer les fractures à moindre coût

Message par Admin le Sam 25 Fév - 22:22

Une équipe de chercheurs américains a mis au point un os artificiel sur-mesure. Il serait imprimable rapidement et à moindre coût. Hyperélastique, il pourrait non seulement servir à réparer des fractures, mais aussi à réaliser des implants.


Il vous a suffi d’un mauvais mouvement, d’un effort trop important, d’un choc physique ou d’une chute stupide... Et vous voici avec une fracture du pied. Cette expérience douloureuse est chaque année partagée par environ un million de Français. Heureusement, 90 % de ces fractures se consolident sans complications.

Pour parvenir à mieux traiter celles qui ne se laissent pas soigner par un simple plâtre, des chercheurs et chirurgiens du monde entier planchent depuis des années sur l'élaboration d'un os artificiel qui réparerait de manière sûre et fiable le tissu osseux des patients…et permettrait ainsi de rétablir la continuité de leurs os.

En 2008, une équipe de chercheurs britanniques avait réussi à créer une pâte injectable capable de se transformer en tissu osseux afin de consolider l’os lésé. Huit ans plus tard, en septembre 2016, des chercheurs de l’université Northwestern de Chicago ont fait mieux : Grâce à l’impression 3 D, ils ont réussi à fabriquer un implant sur-mesure, synthétique et flexible, qui permettrait de remplacer la portion d'os manquante puis de régénérer le tissu abîmé. http://www.futura-sciences.com/sante/actualites/medecine-video-os-artificiel-injectable-17765/



Temps de fabrication de 24 heures



Cet os, selon eux, a des propriétés proches de celles d'un os humain. Il serait facile à mettre en place et ne présenterait pas de risque de rejet - ses biocomposants se dégradant naturellement, petit à petit, jusqu'à la cicatrisation complète. Hyperélastique, il est majoritairement composé de poudre hydroxyapatite, le principal constituant minéral de l'émail dentaire, de la dentine et...de l'os humain. Pour lui apporter de la flexibilité, les chercheurs y ont ajouté du polycaprolactone, un polymère biocompatible et biodégradable communément utilisé pour la fabrication des tissus.



Afin de s'assurer de son élasticité, de sa robustesse et de son efficacité, l'équipe de recherche a effectué de nombreux tests sur des cellules, mais aussi sur des animaux. Lorsqu'elle a implanté cet os dans le crâne d'un macaque, par exemple, ses tissus biologiques se sont resoudés en quatre semaines seulement. Cet os artificiel novateur devrait ainsi servir à réparer des fractures graves, mais aussi à poser des implants. Et ce, en un temps record : les chercheurs ont réussi à imprimer une mandibule humaine, l'os de la mâchoire inférieure, en moins de trois heures.


"Le temps de fabrication d’un implant sur-mesure pour un patient pourrait être de seulement vingt-quatre heures, précise Ramille Shah, chercheuse en tête du projet, sur le site de l'Université de Northwestern. Cela pourrait bouleverser la chirurgie cranofaciale et orthopédique, et je l’espère, améliorer les résultats sur les patients."


https://youtu.be/5-VdPeoVCAI



L'impression sur mesure présente des avantages indéniables quand il s'agit de traiter les problèmes osseux des enfants. Grâce à cette technologie, leurs os pourraient continuer à grandir autour de l'implant artificiel, comme le démontrent des premières expérimentations. Une invention prometteuse, donc, dont les premières applications cliniques verront le jour dès 2021.

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Re: Imprimé en 3D, cet os synthétique permettra bientôt de réparer les fractures à moindre coût

Message par Admin le Sam 25 Fév - 22:34

L'impression 3D d'organes humains est désormais une réalité

Une équipe de chercheurs américains a mis au point une imprimante 3D capable de recréer du muscle, du cartilage et même de l'os à base de cellules souches humaines. Ces implants ont été greffés avec succès à des souris de laboratoire.




Face à la pénurie de donneurs d'organes, la médecine travaille depuis plusieurs années sur l'impression 3D de tissus humains. Problème : jusqu'ici, la production de ces tissus se faisait souvent à l'échelle microscopique. Et lorsqu'ils étaient produits à plus grande échelle, ils ne survivaient pas à la greffe.

Une équipe de l'Institut Wake Forest de Caroline du Nord a résolu ce problème en recréant trois types de tissus à partir de cellules souches humaines. Du muscle, de l'os et même le cartilage d'une oreille de taille réelle qu'ils ont greffé avec succès à des souris et des rats de laboratoire.


Polymère biodégradable


Pour réussir cette prouesse, les chercheurs ont mis au point une machine capable d'imprimer simultanément un gel contenant des cellules et un plastique biodégradable servant de structure au greffon. Un polymère qui se dissout progressivement, à mesure que les cellules le colonisent et assurent l'intégrité de ce même greffon.



"Jusqu'ici, l'impression d'organe se heurtait au fait qu'au delà de 200 microns d'épaisseur, les cellules ne recevaient plus l'oxygène et les nutriments du milieu de culture", explique le Docteur Anthony Atala, responsable de ces recherches, dans la revue Nature.


Afin de résoudre ce problème, l'équipe a accompli l'exploit d'imprimer des micro-canaux dans la structure en polymère. Ces derniers agissent comme des vaisseaux sanguins. "Cette partie du système a demandé des années de recherche. La tête d'impression que nous avons conçu fait 1/80ème du diamètre d'un cheveu humain."





Financés par l'armée américaine




Afin de tester les implants ainsi mis au point, les scientifiques les ont inséré sous la peau de rongeurs. Le tissu musculaire a été le plus rapide à croître, avec l'apparition de terminaisons nerveuses en seulement deux semaines sur les rats. Les oreilles implantées sous la peau des souris ont eu besoin de deux mois pour former leur cartilage. Quant aux os implantés dans le corps des rats, ils se sont formés et vascularisés en cinq mois.


Financée par l'armée américaine, l'équipe de chercheurs espère que son invention pourra être utilisée par la médecine d'ici deux ans pour soigner les soldats blessés. Cependant, de nombreuses recherches restent à mener avant de tester cette technologie sur des cobayes humains.

Mais le Docteur Atala se veut optimiste : "La prochaine étape est, demain, d'utiliser cette technologie pour imprimer des organes complexes."

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