[Publication] Une nouvelle bio-encre chitosane/gomme de guar pour des applications en santé

L'une des principales limites de l’utilisation de la bio-impression 3D/4D dans le domaine médical est le manque de matériaux optimaux, qui répondent aux exigences d'une bio-encre (bio-compatibilité, imprimabilité, propriétés). Les polysaccharides naturels, tels que le chitosane, ont déjà été utilisés dans les applications de régénération tissulaire (ingénierie tissulaire), du fait de leur similitude moléculaire avec la matrice extracellulaire naturelle. Cependant, en raison de l'absence de propriétés mécaniques adéquates et d'une vitesse de gélification lente, l'utilisation seule du chitosane n’est pas une solution pertinente pour une impression 3D correcte et facile.
Dans ce travail, la gomme de guar a été combinée, pour la première fois, avec le chitosane afin de développer une nouvelle bio-encre naturelle et biocompatible pour des applications en médecine personnalisée.
Ainsi, le chitosane a été mélangé à différentes concentrations avec de la gomme de guar. Les mélanges nt été testés et analysés pour évaluer le potentiel de ces solutions comme bio-encre pour de la bio-impression 3D par extrusion.
Des tests d'imprimabilité et de rhéologie ont été réalisés pour étudier l'influence de l’addition de la gomme de guar. Ces tests ont mis en évidence que l'ajout de la gomme de guar améliore l'imprimabilité des solutions de chitosane, du fait de sa capacité à former des hydrogels visqueux dans des conditions compatibles avec l’utilisation de la bio-impression 3D par extrusion.
De plus, la gomme de guar améliore les propriétés mécaniques et rhéologiques des architectures imprimées et, par conséquent, permet une très bonne fidélité de la forme des architectures souhaitées.
En conclusion, les solutions de chitosane/gomme de guar se sont avérées être d’excellentes candidates en tant que nouveaux biomatériaux constitutifs des bio-encres. Des compositions optimales ont été mise au point.
Les études biologiques sont en cours pour évaluer le potentiel de ces nouvelles bio-encres naturelles pour des utilisations dans le domaine médical.

Titre : Development of novel chitosan / guar gum inks for extrusion-based 3D bioprinting: Process, printability and properties

Auteurs : F. Cleymand, A. Poerio, A. Mamanov, K. Elkhoury, L. Ikhelf, J.P. Jehl, C.J.F. Kahn,

M. Ponçot, E. Arab-Tehrany, João F. Mano

Nom de la revue : Bioprinting

Date de parution (en ligne) : Mars 2021

Liens : https://doi.org/10.1016/j.bprint.2020.e00122

https://hal.univ-lorraine.fr/hal-03059663

Légende de l'image :

Haut : Les propriétés importantes pour le développement des bio-encres.

Bas : Exemple d’architecture bio-imprimée en 3D fabriquée à l'aide de la bio-impression par extrusion et d'une bio-encre à base chitosane/gomme de guar.