La technologie clé de la bio-impression

La fabrication couche par couche d'une structure tridimensionnelle par extrusion est l'un des procédés les plus connus. Il s'agit d'une méthode polyvalente et rentable qui permet de traiter une large gamme de bio-encres telles que les hydrogels ou les bio-résines synthétiques. Comparée aux méthodes plus récentes, la résolution est toutefois limitée (~100-200 µm) et la réalisation précise dépend de nombreux paramètres.  
 

Les bio-encres de BIO INX^© destinées à la bio-impression basée sur l'extrusion facilitent énormément cette méthode. Il s'agit de bio-encres prêtes à l'emploi permettant une impression fiable avec une grande variété de bio-imprimantes 3D. La gamme comprend aussi bien des bio-encres synthétiques que des bio-encres à base de gélatine aux propriétés mécaniques optimisées qui, d'une part, facilitent l'impression en soi et, d'autre part, confèrent à l'objet une meilleure précision, robustesse et flexibilité. Par conséquent, les produits peuvent être utilisés pour toute une série d'applications en ingénierie tissulaire - des tissus souples (par ex. tissus adipeux) aux tissus durs (par ex. cartilage).

Structures 3D précises en quelques secondes

La bio-impression volumétrique est une technologie d'impression tomographique innovante dans laquelle une structure 3D complète est créée dans un hydrogel à l'aide d'une lumière laser et durcie en une seule étape. Cette méthode se caractérise par sa vitesse élevée et sa facilité d'utilisation pour les cellules. Contrairement à l'impression couche par couche, la technique basée sur la lumière minimise la charge mécanique des cellules. Les structures de soutien ne sont pas nécessaires et la dose de lumière reste extrêmement faible en étant inférieure à 600 mJ/cm². Dans le cas de la bio-impression volumétrique, la tension de cisaillement minimisée permet d'obtenir une viabilité cellulaire supérieure à 90 %.
 

READYGEL INX^© est une encre biologique parfaitement adaptée à la technique de la bio-impression volumétrique. Avec sa biocompatibilité exceptionnelle et une plage de modules de stockage de 10 à 18 kPa, elle produit un matériau avec une intégrité mécanique suffisante pour conserver sa forme, tout en étant adaptée à une grande variété d'applications pour les tissus souples. L'impression en quelques secondes nous rapproche de la vision de créer des tissus sur mesure à partir de cellules autologues directement en salle d'opération.

Hydrogel à base de Gel-MA

• Tension de cisaillement minimale sur les cellules
• Pour l'encapsulation cellulaire & la colonisation cellulaire
• Impression à haute vitesse (5 – 10 s)

Une haute résolution combinée à la rapidité

L'impression à l'aide de la projection numérique de lumière est un procédé adapté de la stéréolithographie (SLA), également basé sur le durcissement de bio-résines en utilisant la lumière. Contrairement à la bio-impression volumétrique, où la structure est durcie en une seule étape, l'impression se fait ici par couches. Les millions de points lumineux projetés sur un plan permettent de créer des structures 3D très précises et détaillées, avec une résolution pouvant atteindre <100 µm. Outre la haute résolution et la rapidité, l'impression couche par couche avec la lumière permet d'obtenir différentes rigidités au sein d'une structure pouvant être contrôlées par l'intensité lumineuse et la durée d'exposition. Par conséquent, la bio-impression DLP est adaptée à une grande variété de tissus.
 

DEGRES INX^© combine une haute résolution, une biodégradabilité et un comportement unique de mémoire de forme qui permet un changement de forme ciblé à la température corporelle. Cette propriété pourrait faciliter la chirurgie mini-invasive. De plus, l'allongement élevé à la rupture, jusqu'à 350 %, permet la fabrication de structures extrêmement souples et adaptables. En comparaison, la bio-encre DLP BIORES INX^©, à base de gélatine, permet une interactivité cellulaire optimale et une impression à température ambiante.

Polycaprolactone biodégradable

• Haute élasticité & flexibilité
• Mémoire de forme unique
• Rapidité & haute résolution

Hydrogel à base de Gel-MA

• Impression à température ambiante
• Rapidité & haute résolution
• Interactivité cellulaire

La plus haute résolution jamais atteinte

La polymérisation biphotononique (2PP), également connue sous le nom de lithographie multiphotonique (MPL), est basée sur l'absorption simultanée de deux photons par une photorésine photosensible. Cette méthode utilise une lumière à plus faible énergie, ce qui permet de durcir uniquement les atomes ou les molécules de la photorésine qui absorbent deux photons et passent ainsi dans un état énergétiquement plus élevé. Pour rendre ce mécanisme possible, il faut une intensité lumineuse élevée qui, dans ce cas, n'est produite que dans la zone focalisée d'un faisceau laser pulser. Par conséquent, le durcissement de la photorésine a lieu exclusivement dans le volume focal, ce qui permet une résolution inférieure à 200 nm et une rugosité de surface inférieure à 5 nm. L'impression de structures aussi précises et de surfaces aussi lisses est particulièrement importante pour la bio-impression, dans la mesure où elle permet de créer des systèmes complexes allant jusqu'aux vaisseaux sanguins. 

Les kits de bio-impression de BIO INX^© pour la lithographie multiphotonique comprennent aussi bien des bio-encres synthétiques que des bio-encres à base de gélatine et possèdent des propriétés avancées. Ils ont notamment permis d'atteindre la résolution la plus élevée à ce jour pour une impression en présence de cellules. Leur polyvalence leur permet de couvrir aussi bien le domaine micro que macro et ils conviennent à l'impression de presque tous les types de tissus ainsi qu'aux applications Organ-on-Chip.

Hydrogel à base de gélatine

• Très haute résolution
• Pour l'encapsulation cellulaire & la colonisation cellulaire

Polyester biodégradable

• Résolution maximale 
• Très solide et souple
• Facile à mettre en œuvre (CURASOL^©)

Hydrogel synthétique

• Très haute résolution 
• Très robuste et souple
• Bio-inerte
• Applications organe sur puce