Publié le | dans Actus santé

S’il y a quelques décen­nies, l’impression en 3 dimen­sions rel­e­vait de l’imagination, cette tech­nique s’est pour­tant large­ment dévelop­pée et affinée ces dernières années. Cette nou­velle tech­nolo­gie s’avère aujourd’hui être une avancée fab­uleuse dans le monde sci­en­tifique. De plus en plus de dis­posi­tifs médi­caux peu­vent aujourd’hui être imprimés en 3D. Quels sont-ils ? Quelles sont les per­spec­tives pour demain ? Focus sur cette for­mi­da­ble décou­verte qui ne cesse d’évoluer.

Qu’est-ce que l’impression 3D ?

L’impression en 3 dimen­sions per­met de créer des pièces en vol­ume par ajout de matière en ajoutant des couch­es suc­ces­sives. Pilotée par un ordi­na­teur, elle per­met de réalis­er des pièces uniques et sur-mesure. L’encre util­isée se com­pose de dif­férents matéri­aux comme du plas­tique, de la résine polymère, de la céramique ou encore du titane.

L’im­pres­sion 3D offre de nom­breux avan­tages d’un point de vue médi­cal grâce à ses mul­ti­ples atouts comme : la rapid­ité de fab­ri­ca­tion, un faible coût de pro­duc­tion, la per­son­nal­i­sa­tion de pièces selon les besoins, mais aus­si une impor­tante pré­ci­sion.

L’impression 3D, une révolution dans le milieu médical

Autre­fois prin­ci­pale­ment util­isée dans le cadre d’études clin­iques, cette nou­velle tech­nolo­gie s’est pro­gres­sive­ment éten­due et dévelop­pée. Elle per­met aujourd’hui de :

  • Créer des pro­thès­es et des implants. Ces dis­posi­tifs médi­caux sont aujourd’hui per­son­nal­is­ables (genou, hanche, mâchoire, vertèbre, etc.) pour s’adapter par­faite­ment à la mor­pholo­gie et aux besoins du patient. Cela per­met notam­ment d’aug­menter le con­fort et la qual­ité de vie du patient appareil­lé.
  • Per­son­nalis­er des instru­ments chirur­gi­caux. Elle per­met la fab­ri­ca­tion rapi­de et pré­cise d’in­stru­ments chirur­gi­caux spé­ci­fiques, tels que des guides de coupe, des gabar­its et des out­ils d’aligne­ment, qui sont util­isés lors de divers­es inter­ven­tions chirur­gi­cales. Cela peut réduire la durée de l’opéra­tion, les risques de com­pli­ca­tions et ain­si d’améliorer la pré­ci­sion des résul­tats.
  • Des organes syn­thé­tiques. Les mod­èles anatomiques imprimés en 3D per­me­t­tent aux médecins et aux chirurgiens de mieux visu­alis­er la struc­ture et la géométrie des organes et des tis­sus.

Une technologie qui a fait ses preuves pendant la pandémie due à la Covid-19

L’im­pres­sion 3D a mon­tré ses avan­tages lors de la pandémie du Covid. Lorsqu’une urgence nationale a été déclarée aux États-Unis en mars 2020, les chaînes logis­tiques mon­di­ales se sont effon­drées au même moment. Avec l’aide de l’im­pres­sion 3D, les entre­pris­es ont pu immé­di­ate­ment adapter leur pro­duc­tion et pro­duire les pièces médi­cales néces­saires en urgence. Cela a per­mis la pro­duc­tion de plus de 40 mil­lions d’écouvillons pour les tests Covid-19, ou de com­posants imprimés en 3D pour les équipements de pro­tec­tion indi­vidu­elle (EPI) et les ven­ti­la­teurs.

 

Une technologie qui ne cesse de se perfectionner pour s’adapter à la médecine de précision

C’est une véri­ta­ble aide pour simuler des inter­ven­tions chirur­gi­cales com­plex­es. La con­cep­tion d’organes syn­thé­tiques à par­tir de l’imagerie médi­cale (scan­ner ou échogra­phie) des patients, facilite les sim­u­la­tions d’interventions chirur­gi­cales au cours des for­ma­tions dis­pen­sées pour les étu­di­ants en médecine ou pour les chirurgiens avant d’opérer réelle­ment son patient afin de répéter les gestes indis­pens­ables à une chirurgie réussie. Les manip­u­la­tions à réalis­er durant l’opération sont encore plus anticipées et maîtrisées. Cette méth­ode per­met ain­si de réduire les risques pour le patient. Aujourd’hui, des mod­èles de cœurs, de foies ou de reins exis­tent, et sont de plus en plus représen­tat­ifs des organes humains. L’objectif à terme est de leur per­me­t­tre d’être encore plus poin­tus dans leur manière d’appréhender la chirurgie.

Cette solu­tion à faible coût, s’avère très promet­teuse pour amélior­er la vie des patients comme des pro­fes­sion­nels de san­té (chirurgiens, den­tistes, audio­pro­thé­sistes, oph­tal­mo­logues…). Elle ne cesse d’évoluer ces dernières années afin de per­me­t­tre aux chirurgiens de béné­fici­er d’une médecine tou­jours plus pré­cise et pointilleuse.

L’impression 3D per­met ain­si de réalis­er des soins tou­jours plus per­son­nal­isés et adap­tés aux besoins spé­ci­fiques des patients, en s’appuyant sur des chaînes d’ap­pro­vi­sion­nement plus agiles et plus réac­tives avec la pos­si­bil­ité de pro­to­typer et de pro­duire des solu­tions encore plus rapi­de­ment.

De l’impression 3D à la bio-impression

Pour aller encore plus loin dans l’évolution de cette tech­nolo­gie, l’objectif est que d’ici quelques années, il sera pos­si­ble d’imprimer des tis­sus humains avec la bio-impres­sion afin d’envisager la greffe d’organes syn­thé­tiques !

Grâce aux tech­niques basées sur l’impression en trois dimen­sions, des cel­lules et des bio­matéri­aux peu­vent être com­binés, puis déposés couche par couche pour créer des struc­tures cel­lu­laires ayant les mêmes pro­priétés que les tis­sus naturels. La bio-impres­sion néces­site toute­fois d’ajouter une dimen­sion sup­plé­men­taire : la dimen­sion tem­porelle. C’est l’espace-temps pen­dant lequel les cel­lules imprimées vont s’or­gan­is­er, migr­er et se dif­férenci­er de manière autonome pour for­mer des tis­sus fonc­tion­nels. Une avancée révo­lu­tion­naire qui fait l’objet de mul­ti­ples travaux de recherche à tra­vers le monde.

Des avancées scientifiques remarquables grâce à la bio-impression

●      Un cœur humain minia­ture imprimé en 3D par une équipe de recherche de l’université de Boston. Elle a util­isé l’impression 3D pour dévelop­per une réplique minia­ture d’un cœur humain. Le dis­posi­tif a été créé en com­bi­nant des cel­lules car­diaques dérivées de cel­lules souch­es humaines et des pièces acryliques imprimées en 3D à l’échelle micro­scopique. Il s’agit d’une « pompe microflu­idique car­diaque uni­di­rec­tion­nelle minia­tur­isée de pré­ci­sion », égale­ment appelée miniPUMP (minia­tur­ized Pre­ci­sion-enabled Uni­di­rec­tion­al Microflu­idic Pump). La car­ac­téris­tique éton­nante de la miniPUMP est qu’elle peut bat­tre toute seule, tout comme un cœur humain, grâce à son tis­su vivant. Les chercheurs veu­lent utilis­er cette réplique de la cav­ité car­diaque pour étudi­er le fonc­tion­nement du cœur dans le corps humain. Une véri­ta­ble révo­lu­tion qui pour­rait éviter le recours aux essais sur l’homme à l’avenir.

●      Le pro­jet BLOC-PRINT a dévelop­pé une bio-encre con­tenant des cel­lules cutanées d’un patient et une méth­ode de bio-impres­sion de peau directe­ment sur la plaie, éval­uées in vivo. Un pro­jet financé via les pro­grammes ASTRID et ASTRID Mat­u­ra­tion de l’Agence nationale de la recherche (ANR) et de l’Agence de l’innovation de défense (AID).

 Sources :