De nouvelles cornées à bio-encre imprimées en 3D pourraient réduire la pénurie de donneurs – fabrication en 10 minutes réalisée

• Des cornées imprimées en 3D en 3 minutes pourraient réduire considérablement la dépendance à l'égard des tissus d'un donneur.
• Imprimé entièrement en moins de 10 minutes à l'aide d'une nouvelle encre biologique.
• La traduction clinique peut encore prendre plusieurs années, car des études approfondies sur l'innocuité et l'efficacité sont nécessaires.

Selon l'Organisation mondiale de la santé, plus de 10 millions de personnes dans le monde ont besoin d'une intervention chirurgicale pour prévenir la cécité cornéenne induite par le trachome, et environ 5 millions de personnes vivent avec une cécité totale due à des cicatrices cornéennes.

Malgré un bassin modeste de cornées donneuses, la demande dépasse de loin l’offre, incitant les chercheurs à développer des substituts cornéens artificiels. Les scientifiques de l'Université de Newcastle ont maintenant démontré une méthode d'impression 3D rapide qui pourrait un jour combler cet écart.

La cornée – la couche réfractive la plus externe de l’œil – contribue à environ 80 % de la puissance de focalisation de l’œil. La conception d'un substitut fonctionnel nécessite donc une courbure précise pour reproduire cette fonction optique.

Comment il a été fabriqué

Les chercheurs ont mélangé des cellules stromales cornéennes humaines, prélevées sur des donneurs sains, avec de l’alginate de sodium et du collagène méthacrylé de type I pour créer une « encre biologique ». Ce gel est à la fois respectueux des cellules et mécaniquement adapté à l'impression par extrusion.

À l’aide d’une bio-imprimante 3D abordable, la bio-encre a été déposée en anneaux concentriques pour créer une structure en forme de cornée. L'ensemble du processus s'est terminé en seulement 10 minutes.

Bio‑encre

Le mélange collagène-alginate offre une intégrité structurelle suffisante pour conserver sa forme tout en gardant les cellules intégrées viables à température ambiante. La viscosité est ajustée pour que le matériau puisse être extrudé sans compromettre la survie cellulaire.

Grâce à la bio-encre, la géométrie des tissus peut être personnalisée en fonction de l’œil d’un patient en scannant la cornée et en traduisant les dimensions en code G pour l’imprimante. Cela permet une réplication précise de caractéristiques anatomiques complexes.

La construction finale subit un remodelage dans un environnement physiologique, favorisant une maturation structurelle, fonctionnelle et biomécanique appropriée.

Référence :ScienceDirect | Université de Newcastle