Lobule de foie artificiel ! Ouvrir de nouvelles voies pour le foie bionique !

Récemment, des chercheurs ont fourni une nouvelle stratégie d'assemblage de feuilles de cellules imprimées en trois dimensions pour la construction synchrone de lobules hépatiques bioniques avec une grande précision dans le type de cellules, la densité et la distribution.

Stratégies d'assemblage de feuilles de cellules imprimées en 3D

Arrière-plan

Le tissu hépatique bio-conçu est prometteur dans le traitement des maladies du foie. D’une manière générale, le foie humain est composé de minuscules lobules hépatiques de forme radiale associés à un réseau de vaisseaux sanguins et de voies biliaires. Pour imiter la structure du foie, de nombreuses stratégies ont été développées pour fabriquer des modèles de foie biomimétiques tridimensionnels. Selon les rapports actuels, les chercheurs peuvent organiser les cellules parenchymateuses humaines, les cellules stromales et même les cellules vasculaires dans une structure de grille spécifique en appliquant les graphiques géométriques des indices matériels, en simulant la microstructure interstitielle et en réalisant la distribution cellulaire et certaines fonctions hépatiques.

Avec le développement de la micro-nanotechnologie ces dernières années, la bio-impression et d'autres technologies d'ingénierie tissulaire peuvent construire des tissus biologiques avec des structures tridimensionnelles et réaliser davantage la bionique et la construction de réseaux vasculaires et de systèmes microcirculatoires. Bien que les technologies actuelles aient permis de nombreux succès dans la construction biomimétique du foie, la plupart des études actuelles n'ont abouti qu'à une simple imitation de la structure géométrique du foie, mais il est difficile de construire une composition à haute densité d'empilement de cellules et d'interaction de structures multicellulaires, ce qui entraîne des résultats insatisfaisants dans l'ingénierie des tissus hépatiques. Par conséquent, parvenir à une construction synchrone du type, de la densité et de la distribution des cellules reste une direction importante de la recherche en ingénierie tissulaire biologique du foie bionique.

Points saillants de la recherche

Pour établir un lobule hépatique à haute résolution, nous avons utilisé un ensemble de données protéomiques spatiales pour identifier plusieurs composants spécifiques aux cellules dans le foie humain normal. Sur la base de ces données et de la technologie des feuilles de membrane cellulaire, les chercheurs ont ensuite utilisé une stratégie d'impression tridimensionnelle nouvellement développée pour imprimer et sculpter des feuilles d'hépatocytes avec des structures transversales creuses hexagonales à partir de feuilles d'hépatocytes.

Grâce à différentes méthodes d’auto-assemblage, les chercheurs ont réussi à superposer plusieurs feuillets et à intégrer plusieurs structures de feuillets pour simuler les unités microscopiques du foie. De plus, les chercheurs ont infiltré des cellules endothéliales vasculaires dans la section transversale creuse de la structure du lobule assemblée pour obtenir un lobule hépatique bionique avec des canaux vascularisés pour la diffusion des nutriments et la perfusion de médicaments.

En intégrant ces lobules hépatiques bioniques vascularisés à la microfluidique, les chercheurs ont construit une puce hépatique et vérifié son application dans le criblage de médicaments. Enfin, les chercheurs ont assemblé les lobules hépatiques bioniques vascularisés dans une structure physiologique plus grande et ont démontré sa capacité à favoriser la régénération du foie par transplantation in situ chez des rats atteints d'insuffisance hépatique.

En résumé, ce nouveau type de lobule hépatique bionique offre une méthode de construction à fort potentiel pour l’ingénierie tissulaire hépatique. L’article de recherche connexe a été récemment publié dans Science Bulletin.

Pour plus de détails, veuillez lire l'article original

Jinglin Wang, Danqing Huang, Hanxu Chen, Yuanjin Zhao. Lobules hépatiques biomimétiques à partir de feuilles de cellules imprimées tridimensionnelles. Bulletin scientifique 2024; est ce que je: 10.1016/j.scib.2024.02.030