Chirurgie sans être incisée ? Des chercheurs développent une imprimante 3D utilisant les ultrasons

Dans un avenir proche, il pourrait devenir possible de réaliser des interventions chirurgicales sans avoir à ouvrir la peau ; tout cela grâce aux chercheurs de l’Université Duke et de la Harvard Medical School.

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Dans une nouvelle preuve de concept publiée jeudi 7 décembre dans Science, ils ont présenté une imprimante 3D qui utilise les ultrasons pour imprimer des biomatériaux à l’intérieur d’un organe.

Les chercheurs à l’origine de cette technologie révolutionnaire sont Junjie Yao, bio-ingénieur à l’Université Duke ; et son co-enquêteur principal Yu Shrike Zhang.

Le plus gros problème auquel les chercheurs ont été confrontés

De nombreuses technologies d’impression 3D utilisent la lumière pour solidifier l’encre dans des structures, nécessitant souvent une impression sur des surfaces.

Cela pose des défis pour créer des structures peu invasives, car la chirurgie est généralement nécessaire pour l’implantation.

“C’est vraiment la limite de la technologie actuelle de bio-impression”, a déclaré Yao. Les chercheurs ont donc eu l’idée de fabriquer une imprimante utilisant des ondes ultrasonores qui voyagent plus profondément à travers des matériaux opaques.

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“Nous développons donc cette imprimante à ultrasons, qui utilise des ondes ultrasonores pour convertir l’encre sono développée par le laboratoire de Shirke en structures tridimensionnelles réellement à l’intérieur du tissu sans avoir besoin de l’imprimer, puis de l’implanter dans le tissu”, a expliqué Yao. cité par STAT News.

Solution

L’imprimante, conçue par Yao et son équipe, utilise un transducteur à ultrasons focalisés pour convertir l’énergie électrique en ondes sonores, permettant ainsi la création de structures complexes couche par couche dans les tissus.

Les chercheurs ont réussi à imprimer une structure en forme d’os à travers de la peau et des muscles de porc, à simuler une reconstruction osseuse, à traiter la fibrillation auriculaire en imprimant un patch sur un cœur ex vivo et à administrer une chimiothérapie à travers un foie de porc de 14 millimètres d’épaisseur.

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“Je pense que ce qui était assez innovant était l’utilisation des ultrasons pour réaliser ce type de gélification de matériaux si profondément dans le [organ] avec une technologie non invasive comme l’échographie, qui a vraiment des effets secondaires minimes », a déclaré Adam Feinberg, professeur à l’Université Carnegie Mellon avec une expertise en génie biomédical et en science des matériaux, cité par STAT.

Feinberg, qui n’a pas participé à l’étude, a décrit la recherche comme une application « unique » de la technologie.

(Avec la contribution des agences)