L’imprimante 3D qui manipule le vivant : une prouesse technologique inédite

Les avancées technologiques dans le domaine de l’impression 3D adaptative ouvrent de nouvelles possibilités pour la manipulation précise d’organismes vivants. Une équipe de chercheurs américains a développé un système novateur qui pourrait transformer les pratiques en bio-imagerie, cybernétique et cryoconservation.

L’Université du Minnesota Twin Cities se trouve à l’avant-garde de l’innovation en matière d’impression 3D adaptative. Des chercheurs ont conçu un système autonome capable d’identifier et de déplacer avec précision des organismes vivants. Cette technologie pionnière a été présentée dans la revue scientifique évaluée par les pairs Advanced Science.

Le système se distingue par sa capacité à suivre, collecter et positionner avec exactitude divers organismes, qu’ils soient immobiles, en suspension dans des gouttelettes ou en mouvement. La méthode de prélèvement et de placement, guidée par des données visuelles et spatiales en temps réel, s’adapte pour garantir un positionnement précis des organismes.

Guebum Han, ancien chercheur postdoctoral en génie mécanique à l’Université du Minnesota et premier auteur de l’article, a précisé : «L’imprimante peut agir comme un être humain, avec l’imprimante faisant office de mains, le système de vision machine d’yeux, et l’ordinateur de cerveau. L’imprimante peut s’adapter en temps réel aux organismes en mouvement ou immobiles et les assembler selon un certain arrangement ou motif.»

Des applications multiples en recherche et en industrie

L’innovation technologique ainsi conçue promet de réduire considérablement le temps nécessaire aux chercheurs pour manipuler des organismes vivants, tout en améliorant la cohérence des résultats. Les applications potentielles sont nombreuses et variées :

– Augmentation du nombre d’organismes traités pour la cryoconservation
– Tri entre organismes vivants et décédés
– Placement d’organismes sur des surfaces courbes
– Intégration d’organismes avec des matériaux et des dispositifs dans des formes personnalisables
– Création d’arrangements complexes d’organismes, tels que des hiérarchies de super-organismes

Les chercheurs ont démontré l’efficacité de leur système en l’appliquant à la cryoconservation d’embryons de poisson zèbre. Le processus, auparavant réalisé manuellement, a pu être effectué 12 fois plus rapidement grâce à cette nouvelle technologie.

Perspectives d’avenir pour la recherche sur le terrain

L’équipe de recherche envisage de poursuivre le développement de cette technologie en la combinant avec la robotique pour la rendre portable et utilisable sur le terrain. Cette évolution permettrait aux chercheurs de collecter des organismes ou des échantillons dans des zones habituellement inaccessibles, élargissant ainsi les possibilités d’étude et d’exploration.

Légende illustration : Le premier système d’impression 3D adaptatif identifie les positions d’organismes placés au hasard et les déplace en toute sécurité vers des emplacements spécifiques. Crédit : McAlpine Research Group, Université du Minnesota.

Article : ‘3D Printed Organisms Enabled by Aspiration-Assisted Adaptive Strategies’ / ( 10.1002/advs.202404617 )

University of Minnesota – Publication dans la revue Advanced Science / 21-Jun-2024