Une méthode douce pour l’impression 3D d’hydrogels biocompatibles

L’impression 3D connait actuellement un très fort développement pour la fabrication d’objets de formes ajourées complexes. Cette technologie connait cependant quelques freins pour les hydrogels biocompatibles de très faible densité, particulièrement fragiles. Des limites que viennent de repousser des scientifiques de laboratoires toulousains1 à l’origine d’une nouvelle méthode d’impression 3D d’hydrogels pour supports de cultures cellulaires. Ces résultats sont publiés dans le Journal of Colloid & Interface Science.

Pour réaliser des cultures cellulaires en trois dimensions, les hydrogels biocompatibles constituent un environnement mou et hautement hydraté qui se rapproche des conditions in vivo. Ces hydrogels sont essentiellement constitués d'eau et d'une très faible quantité de molécules biocompatibles servant de structure. Les scientifiques à l’origine de ces recherches utilisent plus spécifiquement des hydrogels constitués de petites molécules qui s’auto-assemblent en un réseau de fibres très peu dense. Cette faible densité permet alors aux cellules vivantes de coloniser non seulement la surface, mais aussi le volume du gel. Mais pour construire des architectures plus complexes à partir de ces hydrogels fragiles, il fallait mettre au point une méthode d’impression 3D spécifique capable de les mettre en forme sans les endommager car l'injection directe de l'hydrogel n'est pas possible à cause de sa fragilité.

Les chercheuses du laboratoire des Interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique (IMRCP - CNRS / Université Toulouse III - Paul Sabatier) ont donc mis au point une nouvelle technique où l’on injecte une solution liquide de gélifiant dans de l'eau, ce qui conduit à la prise quasi-instantanée du gel sur le site d'impression. Ceci est lié à l’auto-assemblage du gélifiant en fibres qui se produit de façon extrêmement rapide au contact de l'eau. Des motifs de géométrie parfaitement contrôlée peuvent ainsi être réalisés avec un simple traceur de dessin vectoriel ou avec une bioimprimante 3D.

• 1Ont participé des scientifiques du laboratoire Interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique (CNRS / Université Toulouse III - Paul Sabatier), du centre Restore (CNRS / Université Toulouse III - Paul Sabatier / Inserm / EFS / ENVT) ainsi que du Centre de microscopie électronique appliquée à la biologie (Université Toulouse III - Paul Sabatier).