Les chercheurs de l'Université du Minnesota Twin Cities ont réussi avec succès des structures tissulaires humaines imprimées en 3D qui peuvent être utilisées pour la formation médicale pour les chirurgiens et les médecins.
L'étude a récemment été publiée dans Avancées scientifiquesune revue scientifique évaluée par des pairs.
Les méthodes précédentes ont fait des tissus rigides et simples, mais cette nouvelle technique peut imiter la force complexe et directionnelle et l'étirement trouvé dans les tissus réels comme la peau ou d'autres organes.
Dans cet article, les chercheurs ont découvert une méthode pour contrôler la forme et la taille des minuscules motifs à l'intérieur du matériau imprimé en 3D, offrant ainsi des propriétés mécaniques spécifiques. Parallèlement à cela, ils ont fait une formule mathématique pour prédire comment le tissu se comporterait.
Pour rendre les tissus simulés plus réalistes, ils ont également développé un moyen d'incorporer des liquides sanguins en une seule étape. Cela se fait en imprimant de petites microcapsules qui contiennent le liquide, en l'empêchant de sécher ou à interférer avec le processus d'impression.
« Cette approche ouvre la porte à la création de modèles de formation plus réalistes pour la chirurgie, ce qui pourrait finalement améliorer les résultats médicaux », a déclaré Adarsh Somayaji, premier auteur du journal et doctorat. Diplômé du Département de génie mécanique de l'Université du Minnesota.
Bien que les défis restent à augmenter le processus, nous constatons un fort potentiel pour cette méthode d'impression 3D dans des scénarios d'entraînement à faible volume et à haute complexité. «
Adarsh Somayaji, Ph.D. Diplômé, Département de génie mécanique, Université du Minnesota
Une étude préliminaire, incluse dans l'article, a révélé que les chirurgiens ont évalué les nouvelles répliques tissulaires imprimées 3D plus élevées pour la rétroaction tactile et la réponse à la coupe par rapport aux modèles conventionnels précédents. L'équipe espère que cette innovation aidera à améliorer la formation chirurgicale.
Les chercheurs se concentreront désormais sur l'élargissement de la nouvelle technologie pour créer une variété de formes pour imiter d'autres organes, en développant des organes bioniques et en incorporant des matériaux plus avancés qui réagissent aux outils chirurgicaux courants comme l'électrocauterie – une technique chirurgicale qui utilise un outil thermique pour éliminer les petites croissances.
En plus de Somayaji, l'équipe de l'Université du Minnesota comprenait Matthew Lawler du Département de génie biomédical, et Zachary Fuenning et Michael McAlpine du Département de génie mécanique. Ce document était une collaboration avec le Crest Lab et le Wang Lab à l'Université de Washington.
