Un Bioink à base d’algues pourrait être une bonne nouvelle pour la viande cultivée et les organes artificiels

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Il y a quelques années, un quotidien français publiait un article intitulé « L’utilisation des algues en Corée comme ingrédient alimentaire de la Terre ». L’article mettait en évidence le potentiel environnemental des algues, que les Occidentaux trouvent généralement peu attrayantes en raison de leur consistance molle et pulpeuse. Les algues ont la capacité d’absorber le dioxyde de carbone dans l’atmosphère et de générer des émissions de carbone nettement inférieures. Ainsi, le simple fait de manger des algues peut jouer un rôle constructif dans la protection de l’environnement. Cependant, des progrès ont été réalisés dans la production de viande cultivée à partir d’algues, offrant ainsi une nouvelle approche de la préservation des terres. De plus, les algues peuvent également être utilisées pour concevoir des organes artificiels pour ceux qui souffrent d’insuffisance organique.

L’équipe de recherche dirigée par le professeur Heung Jun Cha du Département de génie chimique et du Collège des sciences et technologies de la convergence, le candidat au doctorat Sangmin Lee et le Dr Geunho Choi du Département de génie chimique de POSTECH ont développé un biolink présentant une viabilité cellulaire et une résolution d’impression améliorées. . Cet exploit a été réalisé grâce à l’utilisation d’alginate dérivé d’algues, de glucides naturels et de lumière visible inoffensive. Les résultats de la recherche ont été publiés dans Carbohydrate Polymers, une revue internationale dans le domaine des biomatériaux.

La bio-impression 3D est une méthodologie utilisée pour fabriquer des organes ou des tissus artificiels grâce à l’utilisation de bio-encres*1 contenant des cellules. Cette technologie est très prometteuse dans les domaines de l’ingénierie tissulaire et de la médecine régénérative, tout en suscitant un intérêt considérable dans le secteur de la technologie alimentaire en raison de son potentiel de production de viande de culture, un concept émergent dans la production alimentaire à l’avenir. Cependant, les biolinkers actuellement disponibles présentent des limites, entravant la motilité cellulaire et entraînant une diminution de la viabilité cellulaire et de la résolution d’impression.

Pour relever ces défis, l’équipe de recherche a créé un microgel à base d’alginate photoliable*2. Ensuite, ils ont développé un biolinker imprimé en 3D capable de faciliter le libre mouvement et la prolifération des cellules à l’aide de ce microgel d’alginate photoliable. Ce microgel de bio-ligand rempli de cellules a entraîné une multiplication par 4 de la prolifération cellulaire par rapport aux bio-ligands conventionnels. De plus, le microgel a montré une faible viscosité lorsqu’il est exposé à des forces externes dans un délai spécifié et a immédiatement retrouvé sa forme initiale même après déformation. Ces propriétés augmentent considérablement la résolution et la capacité de laminage des résultats d’impression.

Le professeur Heung-Jun Cha, qui a dirigé la recherche, a expliqué : « Nous avons conçu des structures tissulaires fonctionnelles en utilisant un biolieur à base de biomatériaux doté de capacités de charge cellulaire exceptionnelles et stable pour une impression 3D pratique. Exprimant son optimisme quant à l’avenir, il a ajouté : « La recherche future et le raffinement de cette technologie devraient favoriser son adoption généralisée dans l’ingénierie des organes artificiels et la production de viande de culture ».

référence: Lee S, Choi G, Yang YJ, Joo KI et Cha HJ. Visualisation photo-optique conjuguée à la tyramine d’organes prothétiques tridimensionnels conjugués au transgène. Paul Karpohi. 2023 ; 313 : 120895.10.1016/j.carbpol.2023.120895

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