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Technologies 3D bioprinting neuves pour produire le tissu cardiovasculaire

La maladie cardio-vasculaire (CVD) est la principale cause du décès mondiale, avec plus de 17 millions par an selon l'Organisation Mondiale de la Santé. Beaucoup de formes de CVD sont continuelles en nature, signifiant qu'elles empirent au fil du temps. Ainsi, une fois que la maladie a été diagnostiquée il est important de commencer la demande de règlement dès que possible afin de fournir des résultats patients positifs.

Technologies 3D bioprinting neuves pour produire le tissu cardiovasculaire
Déménager vers 3D bioprinting le tissu cardiovasculaire. Source : Maladie cardio-vasculaire 2020-2030 » d'état » d'IDTechEx « (www.IDTechEx.com/CVD)

La demande de règlement idéale pour quelques formes de CVD sévère, telles que l'insuffisance cardiaque chronique ou la lésion myocardique considérable, est transplantation cardiaque. En raison des manques en tissu de distributeur procurable, ceci ne peut pas être donné à tous les patients. Le délai d'attente moyen pour un donneur adapté est de six à douze mois aux Etats-Unis et environ un dans six personnes meurent avant qu'ils puissent recevoir une greffe. Il y a un besoin clair d'alimentation en coeurs plus abondante adaptés pour la greffe.

Jusqu'à ce que le progrès important ait été accompli pour amplifier cette alimentation, les cardiologues doivent compter sur la technologie à leur disposition. Une stratégie courante à l'insuffisance cardiaque d'adresse est d'utiliser une pompe cardiaque telle qu'un dispositif d'aide ventriculaire gauche (LVAD). Des coeurs mécanisés ont été également explorés comme option de demande de règlement pour l'insuffisance cardiaque chronique quand les donneurs de greffe ne sont pas procurables.

Les options de traitement actuel sont utiles dans une certaine mesure, mais des solutions personnalisées sont exigées pour améliorer des résultats et la qualité de vie patients. Ce besoin pilote le développement des technologies 3D bioprinting cardiovasculaires, qui se servent des techniques 3D comme une impression pour combiner des cellules et des biomatériaux pour fabriquer les structures biomimetic qui reproduisent la physiologie et le fonctionnement naturels de tissu.

Développer un tissu cardiaque dynamique capable d'imiter les propriétés mécaniques et électroconductrices du myocarde indigène est s'avérer difficile pour des chercheurs. Beaucoup de défis restent de leur voie comprenant, notamment, recréer la modification de tissu et fournir un approvisionnement en oxygène adéquat à chaque cellule.

La réussite de 3D bioprinting dépend capacité de chercheurs' au vascularise le tissu. Pour cette raison, beaucoup d'orientation a été récent mise sur le rétablissement des vaisseaux sanguins. Plusieurs études de promesse ont été déjà entreprises. Par exemple, les chercheurs à l'Université de Californie San Diego 3D ont estampé un réseau fonctionnel de vaisseau sanguin qui, une fois implanté chez les souris, fusionnées avec les vaisseaux sanguins de l'animal et était capable de transporter le sang. Les accomplissements assimilés ont été rapportés par Sichuan Revotek, Rice University et l'Université de Pennsylvanie pendant les dernières années.

Une innovation importante car nous déménageons vers 3D bioprinting le tissu cardiaque est le développement des feuilles de cellules. Terumo, un conglomérat japonais, a commercialisé la feuille de coeur pour la demande de règlement de l'insuffisance cardiaque au Japon. Pour développer la feuille de coeur, le tissu musculaire est moissonné de la patte du patient et in vitro cultivé. Terumo a développé une plaque de culture de tissu qui permet à des cellules de flotter hors de la surface dans une feuille intacte quand la température est abaissée, de ce fait préservant la matrice extracellulaire qui est détruite quand des cellules sont retirées par d'autres méthodes.

Des techniques cardiaques de bureau d'études de tissu telles que celle-ci peuvent être employées pour produire les éléments fonctionnels capables de rétablir la structure et le fonctionnement du myocarde endommagé après infarctus du myocarde. Le tissu cardiaque conçu, qui vient souvent sous forme de « correction », est implanté directement sur le tissu de cicatrice. L'intention est de compenser le fonctionnement réduit du coeur en renforçant sa structure et en amplifiant sa capacité de pomper le sang. De cette façon, chercheurs espèrent réduire le besoin de greffes, améliorent la guérison et évitent des événements suivants.

Les chercheurs en travers du monde développent « les corrections cardiaques ». En juin 2019, l'université impériale Londres a annoncé la création des corrections de pouce-taille du tissu cardiaque qui commencent à battre spontanément après trois jours et à commencer à imiter le tissu cardiaque mature dans un délai d'un mois. Ces corrections ont avec succès mené aux améliorations de la fonction cardiaque suivant une crise cardiaque après seulement quatre semaines. D'une manière primordiale, les vaisseaux sanguins ont semblé avoir formé dans la correction après cette date. On s'attend à ce que des tests cliniques soient retenus en 2020 ou 2021.

Une fois qu'implantées, les corrections cardiaques ont pu faire introduisent plus que juste la régénération cardiaque de tissu. Par exemple, une correction bionique a pu fournir des chocs électriques et agir en tant que stimulateur. Les scientifiques à l'université de Tel Aviv ont également vérifié les détecteurs électroniques intégrants dans la correction pour activer la télésurveillance de l'activité cardiaque.

Bien que les chercheurs n'aient pas encore pu produire un coeur artificiel entièrement de fonctionnement, un saut important a été effectué en 2019. Les chercheurs de l'université de Tel Aviv ont dévoilé le premier coeur bioprinted par 3D avec le tissu humain comprenant des chambres, des ventricules et des vaisseaux sanguins. Pour accomplir ceci, une biopsie de tissu gras des patients a été prise pour produire les cellules exigées. des corrections cardiaques de Patient-détail ont été produites d'abord, après quoi le coeur entier a été effectué. Bien que le coeur soit capable de l'adjudication, ce reste un long chemin hors circuit d'être prêt pour des tests cliniques car il ne peut pas encore pomper le sang et est la taille d'une cerise.

3D bioprinting a le potentiel de fournir un coeur ou des vaisseaux sanguins aux patients nécessitant des greffes. Le tissu serait effectué à partir de leurs propres cellules, réduisant ainsi considérablement le risque de refus. En dépit de promettre les innovations récentes, la technologie 3D bioprinting demeure en ses débuts et est peu susceptible de devenir une option thérapeutique viable dans un avenir proche due aux nombreux barrages de route (technique et de réglementation) ces il actuel des faces. Ceci changera une fois que la technologie évolue et des coeurs et les récipients normaux peuvent être construits efficacement et à l'écaille.

Pour découvrir plus au sujet des technologies pour 3D bioprinting le tissu cardiovasculaire, ou sur le sujet du management de maladie cardio-vasculaire dans son ensemble, référez-vous s'il vous plaît à l'état d'IDTechEx : « Maladie cardio-vasculaire 2020-2030 » procurable sur le site Web d'IDTechEx chez www.IDTechEx.com/CVD.

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