Des chercheurs inventent une nouvelle méthode d’impression 3D à l’intérieur du corps

Dans l’optique de rendre les futures interventions chirurgicales moins invasives, des scientifiques ont développé un nouveau procédé basé sur les ultrasons, ouvrant la voie à l’impression en 3D d’implants directement à l’intérieur du corps.

Impression volumétrique acoustique à pénétration profonde

Si le type d’impression 3D le plus courant implique le dépôt sur un substrat de couches successives de matériau qui vont se lier les unes aux autres en refroidissant pour former un objet, l’impression volumétrique consiste à projeter des faisceaux ou motifs lumineux à travers un récipient transparent contenant une résine gélatineuse photosensible.

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Lorsque cette dernière est exposée à la lumière, elle se polymérise (se solidifie). En déplaçant la source lumineuse de manière qu’elle atteigne différentes parties de la résine, il est possible de créer des objets tridimensionnels très détaillés.

La peau humaine et les tissus biologiques étant presque opaques (la lumière ne peut les traverser que sur quelques millimètres), des scientifiques de l’université Duke et de la Harvard Medical School ont mis au point une nouvelle technique basée sur le son. Appelée impression volumétrique acoustique à pénétration profonde, elle utilise une encre sonique biocompatible (ou sono-encre) spécialement formulée pour se réchauffer puis se solidifier lorsqu’elle absorbe des salves d’ultrasons.

Selon l’équipe, ce type d’encre peut être injecté dans la partie du corps où un implant est nécessaire, puis exposé à des ondes ultrasonores profondes délivrées par une sonde externe. Une fois l’implant façonné, l’encre restante peut être retirée du corps à l’aide d’une simple seringue. En fonction de l’application envisagée, celle-ci pourra être formulée afin d’être durable ou biodégradable, et imiter différents types de tissus biologiques (os notamment).

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De premiers tests prometteurs

Jusqu’à présent, la nouvelle approche a été utilisée pour sceller une section du cœur d’une chèvre (comme cela serait nécessaire pour traiter une fibrillation auriculaire non valvulaire), réparer un défaut osseux dans une patte de poulet et imprimer des hydrogels distribuant des médicaments chimiothérapeutiques à l’intérieur d’un tissu hépatique.

« La possibilité d’imprimer à travers les tissus promet de bouleverser la chirurgie, qui implique traditionnellement des méthodes très invasives », estime Junjie Yao de Duke, co-auteur de l’étude, publiée dans la revue Science. « Ces travaux ouvrent une nouvelle voie passionnante dans le domaine de l’impression 3D, et nous sommes impatients d’explorer ensemble le potentiel de cet outil. »