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Produire de la peau humaine par impression 4D : Pour cette tâche hautement sensible, la start-up française Poietis
Avec la plateforme Next Generation Bioprinting (NGB), une entreprise française améliore la production de peau humaine artificielle. Les essais cliniques se déroulent cette année encore, avec le robot TX2-40 de Stäubli. Dans un isolateur, il transporte les morceaux de tissus cutanés en cours de production d’une tête d’impression 3D à l’autre en milieu aseptique.
La start-up française Poietis travaille depuis 2015 sur une technologie permettant de simplifier la production de tissus humains. En principe, il est par exemple possible de « reproduire » la peau humaine ou la cornée de l’œil. Les procédés utilisés dans ce cadre sont toutefois très coûteux : une cornée coûte environ 100 000 euros. En outre, les procédés sont peu standardisés et automatisés, raison pour laquelle le niveau de qualité n’est pas uniforme.
Poietis s’attaque à cette mission avec les moyens offerts par l’automatisation industrielle. L’entreprise a développé une cellule robotisée contenant un milieu aseptique. Dans l’espace de travail hermétiquement isolé se trouve une plaque de culture cellulaire sur laquelle les tissus sont produits. Plusieurs têtes d’impression impriment respectivement les cellules et les autres matériaux qui composent également les tissus. Le robot déplace les tissus à produire d’une tête d’impression à l’autre, s’adaptant aux différents modes de bio-impression intégrés dans la plateforme (impression laser et extrusion).
Au début du développement de la plateforme Next Generation Bioprinting (NGB), Poietis a choisi d’employer un robot six axes TX2-40 de Stäubli dans sa version Stericlean. Cette version développée spécifiquement pour les applications médicales et pharmaceutiques peut être entièrement nettoyée et stérilisée.
Fabien Guillemot, PDG et directeur scientifique de l’entreprise, explique ce choix : « La raison principale, c’est que Stäubli était et est toujours en mesure de fournir des robots dans deux configurations qui correspondent exactement à notre profil d’utilisation exigeant, qu’il s’agisse de la recherche et développement ou des applications cliniques. De plus, les robots sont conformes aux BPF (GMP) et sont déjà employés dans la production pharmaceutique ainsi qu’en technologie médicale. »
La précision et la vitesse du robot ont également été des facteurs décisifs. « Le TX2-40 permet de s’approcher des différentes têtes d’impression avec une grande précision, à une vitesse élevée et avec un haut niveau de répétabilité. En outre, chose extrêmement importante pour notre application, il n’émet pas de particules susceptibles de contaminer les tissus pendant son fonctionnement. »
Actuellement, Poietis travaille à la production en série de deux bio-imprimantes basées sur la plateforme NGB : l’une pour la recherche et développement et l’autre pour les applications cliniques. En parallèle, de nouvelles missions sont déjà en cours de test, comme l’impression 4D de masse cartilagineuse – toujours avec le robot Stäubli.
Les avantages de ce nouveau procédé sont clairs : la production de tissus (cutanés) humains est accélérée et moins coûteuse, en plus d’offrir une qualité reproductible dans la mesure où les paramètres de la production peuvent être mieux contrôlés.
De plus, les procédés de bio-impression utilisés jusqu’à présent sont uniquement en mesure de produire la couche supérieure de la peau, l’épiderme. En revanche, le procédé de fabrication en culture cellulaire de la plateforme NGB peut également produire le derme, la couche située en dessous et composée principalement de tissus conjonctifs.
