La bio-impression 3D, une application des outils d’impression 3D à l’ingénierie tissulaire, permet de créer des modèles de tissus en utilisant une matrice hydrogel, la bio-encre, et des cellules vivantes. Ce procédé permet de produire des architectures 3D complexes, dans lesquelles les cellules vont proliférer et synthétiser une matrice extracellulaire spécifique du type cellulaire utilisé. La plateforme 3d.FAB travaille notamment au développement de modèles sains de poumon, peau, os, cartilage, mais également au développement de modèles pathologiques comme les tumeurs de cancer du sein.

L’histologie est la méthode de référence permettant de caractériser les tissus. Cependant, les protocoles d’histologie établis pour les tissus natifs, complexes et riches en matrice extracellulaire, ne sont peut-être pas adaptés aux tissus bio-imprimés, souvent moins sophistiqués et plus pauvres en matrice extracellulaire. Nous nous demandons donc s’il existe des paramètres spécifiques à optimiser pour traiter les objets bio-imprimés en histologie.

Pour répondre à cette question, nous avons utilisé une bio-encre composée de fibrinogène, d’alginate et de gélatine, sans cellules, afin d’analyser le comportement de la matière seule dans un premier temps. Des hydrogels de volumes variables (0,2 cm3 et 5,2 cm3 ), avec ou sans porosité, ont été bio-imprimés. Les structures ont été fixées puis déshydratées selon deux protocoles distincts : un traitement court de 2 heures ou un traitement standard de 11 heures. Nous nous sommes en particulier intéressés à la rétractation de l’hydrogel, au cours de ces trois étapes du processus d’histologie, quantifiée ici par des mesures d’aires.

Après la déshydratation, quel que soit le protocole utilisé, une rétractation des hydrogels de 50% en moyenne est observée, par rapport aux mesures réalisées après la bio impression. Ainsi, le fait d’utiliser un protocole de déshydratation plus court (2h) n’impacte pas la morphologie de l’hydrogel, en comparaison avec la déshydratation standard de 11h. Les objets bio-imprimés peuvent donc être traités cinq fois plus rapidement et sans altération de structure.

Cette étude a donc conduit à la caractérisation de nouvelles conditions permettant d’analyser fidèlement des objets bio-imprimés en un temps optimal. Cependant, les mesures de rétractation présentées ici sont obtenues sur des hydrogels non cellularisés. Il convient maintenant d’appliquer les paramètres établis sur des hydrogels cellularisés afin de s’assurer de la conservation des structures tissulaires après traitement histologique.