23 Mai 2025
Une équipe de chercheurs américains vient d’accomplir une révolution médicale en développant une technologie d’impression 3D capable de créer des structures biologiques directement au sein des tissus profonds et ce sans incision chirurgicale. Publiée dans la revue Science, cette avancée ouvre la voie à des applications cliniques en matière de régénération tissulaire, de délivrance ciblée de médicaments et de surveillance physiologique in situ.
L’impression 3D suscite depuis plusieurs années un intérêt majeur en médecine, notamment pour la fabrication sur mesure d’implants ou de matrices tissulaires. Toutefois, la nécessité d’une intervention chirurgicale invasive reste un frein à sa large adoption. La plateforme DISP (Deep Tissue in vivo Sound Printing), développée par des chercheurs du California Institute of Technology (Caltech), constitue un contournement de cette contrainte.
Le principe en est à la fois très simple et très compliqué : il s’agit d’injecter dans les tissus une « bioencre » composée de liposomes sensibles à la chaleur renfermant un agent qui permet de durcir l’encre.
Lorsqu’un faisceau d’ultrasons focalisés est dirigé vers une zone précise, il provoque une légère augmentation de la température (jusqu’à 41,7 °C). Cette chaleur fait fondre l’enveloppe des liposomes, libérant l’agent durcissant exactement là où il est nécessaire. Le matériau se solidifie alors immédiatement sur place, formant une structure en trois dimensions.
Dessine-moi une chimio
Grâce à ce procédé, les chercheurs ont pu imprimer des formes complexes (comme des étoiles ou des gouttes) dans des muscles ou à proximité d’organes malades.
La plateforme est capable de créer une grande variété de matériaux : des biomatériaux conducteurs, des adhésifs biologiques, ou encore des encres thérapeutiques contenant des cellules vivantes. L’ensemble du processus est guidé en temps réel par une caméra ultrasonore, permettant une grande précision et un suivi dynamique du dépôt.
C’est une des clés de DISP : « la pénétration des infrarouges est très limitée. Elle ne touche que le tissu sous cutané. Notre nouvelle technique atteint, elle, les tissus profonds », explique le Pr Wei Gao, ingénieur biomédical à Caltech et cosignataire de ces recherches.
Des expérimentations ont déjà été menées avec succès chez l’animal. Chez le lapin, les structures imprimées ont été déposées à une profondeur allant jusqu’à 4 centimètres. Chez la souris, une bioencre chargée de doxorubicine a été imprimée à proximité d’une tumeur vésicale. Les chercheurs ont observé une efficacité significativement supérieure à celle d’une injection systémique.
Wei Gao précise : « Notre prochaine étape consistera à essayer d’imprimer sur un modèle animal plus grand et, si tout va bien, nous pourrons l’évaluer chez l’homme dans un avenir proche ».
À plus long terme, les chercheurs ambitionnent d’associer leur technologie à l’intelligence artificielle : « À l’avenir, avec l’aide de l’IA, nous aimerions pouvoir déclencher de manière autonome une impression de haute précision à l’intérieur d’un organe en mouvement, tel qu’un cœur qui bat ».
Nous n’en sommes décidément plus à la médecine de Papa…