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Les brèves de l’impression 3D, 26 mars 2022 : bioprinting, microgravité, et plus.

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  • Post published:27 mars 2022
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Dans l’édition d’aujourd’hui de 3D Printing News Briefs, Oerlikon et l’Université technique de Munich fondent ensemble un institut de fabrication avancée. Dans le domaine de la bio-impression, Fluicell vient de lancer un nouveau système, une équipe de recherche conjointe basée en Chine a mis au point une plateforme de bio-impression à six axes, et Cellink va travailler à l’amélioration de la plateforme de tissu mammaire régénératif de CollPlant. Par ailleurs, des chercheurs de l’Iowa State ont testé leur nouveau procédé d’impression 3D en apesanteur. Enfin, un joueur de Wordle a utilisé une imprimante 3D et une carte Raspberry Pi pour automatiser le jeu.

TUM &amp ; Oerlikon fondent un institut de fabrication avancée

Représentants de l’Université technique de Munich (TUM) et d’Oerlikon (Image reproduite avec l’aimable autorisation d’Oerlikon via LinkedIn)

L’Université technique de Munich (TUM) et le groupe suisse d’ingénierie et de technologie Oerlikon vont fonder ensemble un institut de fabrication avancée afin de stimuler l’impression 3D et de maîtriser les défis sur la voie de l’industrialisation. Pendant les cinq premières années, l’institut de fabrication avancée TUM-Oerlikon, basé sur le campus de la TUM, sera doté d’un budget annuel de 3 millions d’euros. Au cours de ces cinq années également, jusqu’à trente thèses seront supervisées et porteront sur la recherche technique de l’ensemble de la chaîne de valeur de l’AM, y compris les nouveaux matériaux, le processus d’impression lui-même et les interactions entre les deux.

“Nos efforts de recherche se concentrent principalement sur les défis techniques qui, une fois que nous les aurons surmontés, accéléreront le développement de l’impression 3D sur métal”, a expliqué le Dr Nikolaus A. Adams, directeur de la chaire d’aérodynamique et de mécanique des fluides de la TUM, à propos des projets de recherche. “Par exemple, nous travaillons déjà ensemble sur les nouveaux alliages légers ultra résistants à base d’aluminium qui sont très demandés dans l’industrie, sur l’exigence de nouvelles techniques de simulation pour prédire le processus de fusion et de solidification des poudres métalliques et sur le développement d’un processus de certification numérique utilisant des composants produits pour l’industrie aérospatiale à l’aide de la fabrication avancée.”

Fluicell a lancé un nouveau bioprinter

La société suédoise de biotechnologie Fluicell a présenté son système de bio-impression unicellulaire, le Biopixlar, en 2019. Ce mois-ci, elle a lancé le Biopixlar AER, un nouveau bioprinting unicellulaire haute résolution, automatisé et portable. La plateforme microfluidique est suffisamment compacte pour tenir à l’intérieur d’une hotte d’écoulement de culture cellulaire standard, ce qui facilite son utilisation avec d’autres technologies de culture cellulaire 3D. Le nouveau Biopixlar AER offre également un contrôle à distance. Toutes ces caractéristiques se combinent pour créer un système bien adapté aux flux de travail exigeants, comme l’exploration en eaux profondes et les applications aérospatiales.

” Biopixlar AER est véritablement une réalisation technologique de pointe, représentant une offre de produits parfaitement en phase avec notre aspiration générale et notre éthique qui consiste à joindre la biologie et la technologie afin de répondre aux besoins futurs en matière de soins de santé “, a déclaré Victoire Viannay, PDG de Fluicell. “Biopixlar AER s’inscrit parfaitement dans la stratégie de Fluicell visant à faire la différence pour les chercheurs en augmentant la flexibilité, la performance et l’adaptabilité dans la bio-impression. Biopixlar AER vise également de nouveaux segments de clientèle qui mettent l’accent sur la capacité à paralléliser et à automatiser les processus de bio-impression et de culture cellulaire.”

Nouvelle bio-imprimante robotique à six axes

Nouveau système de bio-impression basé sur un robot à six axes et ses produits d’impression. A. Plate-forme de bioimpression robotisée à six axes et lettres IGDB imprimées composées de cellules endothéliales marquées à la eGFP ; B. Vaisseau sanguin artificiel bioimprimé capable de former de nouveaux capillaires (à gauche et au milieu, la couleur verte représente les cellules endothéliales marquées à la eGFP). Tissu cardiaque vascularisé par bio-impression (à droite, le tissu cardiaque est en vert et le réseau vasculaire en rouge) ; C. La plateforme de coopération à deux robots (à gauche) peut imprimer simultanément différents types de cellules sur un échafaudage vasculaire de forme complexe (au milieu) pour former une organisation cellulaire à motifs (à droite). (Image : IGDB)

Une équipe de chercheurs de l’Institut de génétique et de biologie du développement de l’Académie chinoise des sciences, de l’Université de Manchester et de l’Université de Tsinghua a publié une étude détaillant ses travaux de développement d’une nouvelle plateforme de bio-impression en 3D. Les chercheurs ont transformé un bras robotisé à six axes en une bioprinteuse, ce qui a permis d’imprimer des cellules dans toutes les directions. Pour ce faire, ils ont combiné le bioprinter avec un système d’impression cellulaire à base de bain d’huile, qui a permis d’imprimer un échafaudage complexe de vaisseaux sanguins sans endommager les cellules ni compromettre leur fonction.

Le processus naturel de développement des organes a inspiré l’équipe à mettre en place une stratégie de bio-impression répétée d’impression et de culture de cellules. Celle-ci pourrait potentiellement générer des tissus et des organes complexes, les cellules imprimées en 3D étant reliées à des réseaux de vaisseaux sanguins. Les chercheurs ont démontré que leur technique était réalisable en imprimant des bioinks de cellules endothéliales et de cardiomyocytes sur des échafaudages de vaisseaux sanguins. Ils ont ainsi généré un morceau de tissu cardiaque vascularisé qui est resté vivant et a battu pendant au moins six mois.

CELLINK et CollPlant augmentent la production d’implants mammaires régénératifs

Implant mammaire bioprint en 3D produit par CollPlant et actuellement utilisé dans des études précliniques.

Toujours dans le domaine de la bio-impression, le leader de la bio-impression CELLINK, une société du groupe BICO, et la société de médecine régénérative et esthétique CollPlant Biotechnologies ont conclu une collaboration. Ensemble, ils vont explorer l’utilisation des bio-imprimantes multimatériaux à haut débit de CELLINK pour la production à grande échelle des implants mammaires régénératifs de CollPlant. CollPlant utilise son rhCollagène et d’autres composants biologiques pour fabriquer des prototypes d’implants bioprints en 3D destinés à régénérer les tissus mammaires. Actuellement évalués dans le cadre d’études précliniques, ces implants régénératifs ont été conçus pour se dégrader progressivement et être remplacés par un nouveau tissu mammaire naturel. Grâce à son expertise et à son processus de production de bio-impression à grande échelle, CELLINK sera en mesure d’aider CollPlant à poursuivre ces importantes études.

“Nous sommes très heureux d’entamer une collaboration avec CELLINK, un leader reconnu dans le développement de solutions de bio-impression 3D pour l’industrie des sciences de la vie. Nous pensons que les bio-imprimantes à haut débit et l’expertise en biofabrication de CELLINK nous aideront à progresser vers la commercialisation réussie de notre technologie et à fournir une solution indispensable aux patients du monde entier”, a déclaré Yehiel Tal, PDG de CollPlant.

Des NINJAS testent un nouveau procédé d’impression 3D en apesanteur

L’équipe NINJAS teste son procédé d’impression 3D lors d’un vol d’essai en apesanteur. (Image courtoisie de Hantang Qin)

L’équipe de recherche de l’université d’État de l’Iowa, NINJAS (No-Gravity Ink Jet Printing for Aeronautics and Space), a testé avec succès un nouveau procédé d’impression 3D fonctionnant en apesanteur. L’équipe a constaté que l’exploration spatiale à long terme nécessitait l’impression 3D en apesanteur et a mis au point le procédé au laboratoire FEAP (Flexible Electronics and Additive Printing) de l’université. Un groupe de chercheurs a créé l’imprimante elle-même, qui fixe l’encre à l’aide d’une force électrique au lieu de la gravité, tandis qu’un autre groupe a développé des encres en attente de brevet à base d’argent et de titanate de baryum. Les chercheurs ont testé l’imprimante et les encres à l’aéroport international de Fort Lauderdale, le centre de recherche de Zero Gravity Corporation. Outre le mal des transports dû à l’environnement, l’équipe NINJAS a beaucoup appris au cours de ces trois jours d’essais.

“[Le] premier jour nous a donné une expérience vraiment précieuse. Nous nous sommes rendu compte de certaines choses que nous n’avions pas faites à 100 %”, a expliqué Shan Jiang, professeur adjoint en science et ingénierie des matériaux et l’un des cochercheurs principaux. “Cela s’est vraiment bien passé le deuxième et le troisième jour. Nous avons imprimé de beaux motifs. C’était la première fois que nous prouvions que notre technologie 3D et notre encre nanométrique pouvaient être utilisées dans un environnement zéro-g.”

Une imprimante 3D et un Raspberry Pi utilisés pour automatiser Wordle

Enfin, à moins que vous n’ayez vécu sous une pierre ces derniers mois, vous avez probablement entendu parler de Wordle. Ce jeu de devinettes, mis au point par un ingénieur en informatique et racheté par la suite par le New York Times, donne aux joueurs six chances de deviner le bon mot de cinq lettres du jour. Chacun a sa propre stratégie pour gagner, mais l’utilisateur de Reddit iamflimflam1 a poussé les choses plus loin en automatisant le jeu. En utilisant une imprimante 3D comme robot, et un Raspberry Pi pour le traitement des images et la résolution des énigmes, la création peut résoudre le puzzle Wordle en moins d’une minute ! Les deux grands défis à relever ont été de localiser l’écran du téléphone et le lit de l’imprimante, et la vitesse d’impression a été réglée au maximum afin de taper les lettres très rapidement.

“Une fois que nous avons les emplacements de ces deux objets, nous pouvons créer une transformation des emplacements sur l’écran du téléphone aux emplacements dans l’image saisie. Et ensuite, nous pouvons créer une transformation de l’image saisie aux emplacements sur le lit de l’imprimante”, a écrit iamflimflam1.

“Ces deux transformations nous permettent d’indiquer à l’imprimante où se déplacer pour qu’elle puisse toucher les touches de l’écran. La lecture des couleurs du mot deviné est assez simple car nous savons où se trouvent les cases de la grille sur l’écran du téléphone et comme nous avons la transformation, nous savons où se trouvent les cases de la grille dans l’image saisie.”

Le code source de cette création a été publié sur GitHub si vous voulez l’essayer. Voyez le jeu Wordle automatisé en action ci-dessous :

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