S’il suffisait à saint Louis d’imposer les mains pour guérir les écrouelles, la médecine préfère aujourd’hui recourir à la technologie quand elle cherche à soigner de façon non invasive. Une équipe pluridisciplinaire emmenée par Xiao Kuang, chercheur à la Harvard Medical School et au Brigham and Women’s Hospital (Cambridge), spécialisé en science des matériaux et ingénierie biomédicale, a concocté la recette d’une encre susceptible d’être solidifiée par polymérisation à l’aide d’ultrasons. La réaction se produit grâce à la chaleur provoquée par les ultrasons dont un transducteur (émetteur) focalisé concentre l’effet.
Démontrée en laboratoire dans des solutions aqueuses au travers des tissus biologiques ex vivo, cette forme d’impression 3D permet d’intervenir à distance. Publiée dans la revue Science du 8 décembre, l’étude montre également que l’impression volumétrique produite par cette technologie se fait plus rapidement et avec un rendu plus régulier qu’avec une imprimante 3D classique, qui construit les objets couche par couche. Cette preuve de concept devra faire l’objet d’autres expérimentations avant de pouvoir être appliquée en médecine.
Dans une analyse perspective également publiée par Science, Yuxing Yao, de l’Institut de technologie de Californie (Pasadena), souligne que la technologie présentée ici permet d’envisager, à terme, le remplacement de certains actes chirurgicaux par des interventions moins invasives. Une perspective qu’il juge même « prometteuse »… sous réserve de lever auparavant quelques incertitudes.
Injectée via des cathéters
En effet, la solution sensible aux ultrasons, une sorte de gel, devra passer des tests de non-toxicité avant de pouvoir être injectée via des cathéters dans le corps humain. Car si la convergence des ultrasons en un point permet une polymérisation rapide et précise de l’« encre sono-sensible » ainsi ciblée, l’essentiel de ce gel devra être éliminé par le corps et donc être biocompatible. L’encre mise au point par les chercheurs de la Harvard Medical School est notamment composée d’un hydrogel à base d’éthylène glycol diacrylate, de poly (N-isopropylacrylamide) comme absorbeur acoustique et de persulfate d’ammonium comme réactif thermique.
Pour l’heure, cette technologie, baptisée « impression volumétrique acoustique à pénétration profonde » par Xiao Kuang, démontre sa capacité à travailler à des profondeurs de 2 à 3 centimètres à travers des milieux opaques. Pour tester cette impression 3D d’un nouveau genre dans l’hypothèse d’une intervention intracorporelle, les chercheurs ont utilisé un tissu porcin ex vivo composé d’une couche de peau (3 millimètres), d’une couche de graisse (5 millimètres) et d’une couche de muscle (7 millimètres). Un « écran » qui n’a pas empêché la machine d’imprimer des structures complexes en forme de nids d’abeilles ou d’os artificiels.
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