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Un groupe de chercheurs, dont un étudiant au doctorat de Concordia, a mis au point une nouvelle méthode de bio-impression de cellules neurales adultes. Ils utilisent une nouvelle technologie assistée par laser qui maintient des niveaux élevés de viabilité et de fonctionnalité de ces cellules.

Une nouvelle technologie de bio-impression

Hamid Orimi, candidat au doctorat et boursier 2020-21, et ses coauteurs présentent la faisabilité d’une nouvelle technologie de bio-impression qu’ils ont mise au point dans un article récent publié dans la revue Micromachines.

Ils démontrent comment la méthodologie qu’ils ont créée, appelée transfert latéral induit par laser (LIST), améliore les techniques de bio-impression existantes en utilisant des bio-encres de viscosités différentes, permettant une meilleure impression 3D.

Les chercheurs démontrent que cette technologie peut être utilisée pour imprimer des neurones sensoriels, une composante essentielle du système nerveux périphérique. Selon eux, ces résultats sont prometteurs pour le développement à long terme du potentiel de la bio-impression, notamment la modélisation des maladies, le test des médicaments et la fabrication d’implants.

Viable et fonctionnel

Les chercheurs ont utilisé des neurones du ganglion de la racine dorsale (DRG) provenant du système nerveux périphérique de souris pour tester leur technologie. Les neurones ont été mis en suspension dans une solution de bio-encre et chargés dans un capillaire carré au-dessus d’un substrat biocompatible.

Des impulsions laser de nanosecondes à faible énergie ont été focalisées sur le milieu du capillaire, générant des microbulles qui se sont dilatées et ont éjecté un microjet chargé de cellules sur le substrat situé en dessous. Les échantillons ont été brièvement incubés, puis lavés et réincubés pendant 48 heures.

L’équipe a ensuite effectué plusieurs tests pour mesurer les capacités des cellules imprimées. Un test de viabilité a révélé que 86 % des cellules restaient en vie deux jours après l’impression. Les chercheurs notent que les taux de viabilité se sont améliorés lorsque le laser utilisait une énergie plus faible. La thermomécanique associée à l’utilisation d’une énergie laser plus élevée était plus susceptible d’endommager ces cellules.

D’autres tests ont mesuré l’excroissance des neurites (les neurones en développement produisent de nouvelles projections au fur et à mesure de leur croissance en réponse à des signaux de guidage), la libération de neuropeptides, l’imagerie calcique et le séquençage de l’ARN. Dans l’ensemble, les résultats sont encourageants et laissent penser que cette technique pourrait apporter une contribution importante au domaine de la bio-impression.

Pour les humains et les animaux

« En général, les gens tirent souvent des conclusions hâtives lorsque nous parlons de bio-impression », dit Orimi. « Ils pensent que nous pouvons maintenant imprimer des choses comme des organes humains pour les transplantations. Bien que ce soit un objectif à long terme, nous en sommes très loin. Mais il existe encore de nombreuses façons d’utiliser cette technologie. »

La plus proche est la découverte de médicaments. L’équipe espère obtenir l’autorisation de poursuivre ses recherches sur les greffes de cellules, qui peuvent être d’une grande aide pour la découverte de médicaments, par exemple, pour la réparation des nerfs.

Un autre avantage de l’utilisation de cette technologie, selon M. Orimi, est la diminution des tests sur les animaux. Cela a non seulement un aspect humanitaire – moins d’animaux seront euthanasiés pour réaliser des expériences destinées à bénéficier aux humains – mais cela produira également des résultats plus précis, puisque les tests seront effectués sur des tissus humains et non animaux.

Cette recherche a été publiée dans Scientific Reports.

Source : Concordia University
Crédit photo : StockPhotoSecrets