Premières Images IRM de cellules souches bioimprimées
Les avancées récentes dans le domaine de l’ingénierie tissulaire, en particulier les technologies de Bioimpression, permettent de contrôler l’organisation tridimensionnelle de cellules. Ces nouvelles méthodes ont un fort potentiel pour la réparation ou la régénération de tous types de tissus, des vaisseaux sanguins aux os. Toutefois, la visualisation de ces impressions cellulaires et leur suivi in vivo restaient un obstacle à leur utilisation dans des organes profonds. Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont mis en place une stratégie permettant de visualiser des cellules bioimprimées par IRM (Imagerie par Résonance Magnétique). Ces travaux ont été publiés dans la revue Scientific Reports.
La technique de bioimpression cellulaire a récemment émergé comme un outil prometteur pour développer des substituts biologiques. Cette technique permet en effet de reproduire parfaitement l’architecture 3D complexe d’un tissu incluant les interactions cellules-cellules ou cellules-environnement. Parmi les techniques de bioimpression, la méthode "LAB" (Laser-Assisted Bioprinting) s'applique bien à l'ingénierie tissulaire. Elle permet en effet de créer des constructions en 2D ou 3D avec une résolution spatiale et une organisation contrôlées. Toutefois, la visualisation de ces constructions une fois implantées in vivo et dans des organes profonds n'était pas possible.
Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont utilisé l’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) , technique reconnue en radiologie mais peu utilisée pour la visualisation de cellules. Grâce à la richesse de ses contrastes, elle permet, de manière totalement non-invasive, de visualiser un organe dans son entier et même de le voir fonctionner, mais on ignorait si la sensibilité et la résolution spatiale étaient adaptées pour détecter des cellules organisées dans l’espace en 2 ou 3 dimensions.
Les chercheurs ont développé un système permettant de réaliser l’imagerie IRM de cellules souches bioimprimées à haut champ magnétique. Ces cellules, avant d’être bioimprimées, ont été « marquées » avec des particules de Fer. En adaptant les paramètres d’acquisition, les chercheurs ont montré que la sensibilité de l’IRM était suffisante pour visualiser une très faible quantité de cellules marquées. La résolution spatiale atteinte, de l’ordre de 100 microns dans les 3 dimensions, permet de visualiser des édifices cellulaires avec un schéma pré-établi (ligne, cercle ou disque), ainsi que leur évolution dans l’espace et dans le temps. Ces résultats ont été confirmés par imagerie optique.
© Emeline Ribot
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Magnetic Resonance Imaging for tracking cellular patterns obtained by Laser-Assisted Bioprinting.
Kérourédan O, Ribot E, Fricain JC, Devillard R, Miraux S.
Sci Rep. 2018 Oct 25;8(1):15777. doi: 10.1038/s41598-018-34226-9.