image : L’organoïde standardisé produit par bio-impression combinée à l’intelligence artificielle promet de remplacer les animaux expérimentaux comme modèles de maladies et pour le dépistage de médicaments.
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Crédit : Cyborg et systèmes bioniques
Dans le processus de fabrication d’organoïdes, la technologie de bio-impression facilite non seulement la création et la maintenance de formes et de structures 3D biologiques complexes, mais permet également la normalisation et le contrôle de la qualité pendant la production. Et l’ajout de l’intelligence artificielle, qui peut valider le potentiel du produit dans le processus de fabrication, permet de fournir une source de cellules plus standardisée pour l’organoïde en termes de viabilité, de fonction, etc. En d’autres termes, la bio-impression combinée à l’intelligence artificielle est attendue. pour effectuer des diagnostics en temps réel des organoïdes et finalement obtenir des modèles in vitro homogénéisés de haute qualité.
Le professeur Hyungseok Lee, du Département de génie mécanique et biomédical de l’Université nationale de Kangwon, a présenté son point de vue sur le développement futur de la fabrication d’organoïdes le 6 mars à Cyborg et systèmes bioniques.
Les organoïdes capables de s’auto-organiser et de s’assembler ont un large éventail de perspectives de recherche et d’application. Outre la simulation la plus élémentaire du développement des organes humains qui ne peut pas être étudiée dans des modèles animaux, les organoïdes peuvent également reproduire la pathologie humaine au lieu des animaux pour compléter la recherche. De plus, en raison de la personnalisation pratique des sources cellulaires, les organoïdes pourraient également être utilisés comme “suppléants” pour les patients cliniques afin de prédire personnellement les meilleurs agents thérapeutiques.
Cependant, un organoïde aussi largement utilisé se heurte à la difficulté de standardiser sa production. En raison des différences d’expérimentateur, de conditions de culture et de conditions cellulaires, l’organoïde, tout en permettant la modélisation de la maladie, ne peut pas présenter de propriétés strictement cohérentes pour une application dans le criblage de nouveaux médicaments, en particulier dans le processus de quantification. De plus, maintenir tous les nutriments, facteurs de croissance et métabolites en équilibre constant est un défi technique pendant la croissance des organoïdes, ce qui peut également entraîner des écarts avec le tissu cible réel.
La bio-impression, en particulier la bio-impression par extrusion, permet la fabrication standardisée de composants organoïdes avec une composition et une structure cellulaires complexes, en contrôlant la qualité et en minimisant l’intervention humaine. De plus, la technologie de bio-impression pourrait également faciliter l’automatisation des processus de fabrication. La haute résolution est essentielle pour la bioimpression des organoïdes, qui devrait réaliser la fabrication d’organoïdes vascularisés avec un réseau de perfusion et surmonter la limitation du transport passif de substances.
L’intelligence artificielle attire actuellement l’attention pour sa capacité à surveiller et à contrôler la qualité de l’objet final exploité. Le processus de bio-impression qu’il intègre pour créer des organoïdes surveille l’état des cellules et les structures imprimées en temps réel, fournissant un retour d’information pour une impression fine afin d’assurer la résolution. L’orientation future de ce type de fabrication d’organes ouvre la voie à la modélisation de maladies complexes et aux tests combinatoires de nouveaux médicaments.
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