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Une équipe de recherche de l’Université 91ºÚÁÏÍø met au point une technique de vibration sûre et évolutive pour améliorer les tissus cultivés en laboratoire

« L’agitation mécanique nous permet de rendre les matériaux vivants jusqu’à quatre fois plus résistants ou plus fragiles, selon l’usage auquel ils sont destinés. »
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Image par SciFig studio (https://sci-fig.com/).
±Ê³Ü²ú±ô¾±Ã©: 25 August 2025

Une équipe de recherche du Département de génie mécanique de l’Université 91ºÚÁÏÍø a découvert une méthode de conception sûre et peu coûteuse pour les matériaux vivants tels que les tissus, les organes et les caillots sanguins. Ainsi, les scientifiques peuvent influencer considérablement la résistance ou la fragilité de ces matériaux en les faisant simplement vibrer pendant leur culture.

Publiés dans la revue Advanced Functional Materials, les résultats de l’équipe pourraient avoir toute une série d’applications innovantes, notamment dans le domaine des greffes d’organes, de la cicatrisation des plaies et de la médecine régénérative.

De bonnes vibrations

L’équipe de recherche a utilisé un haut-parleur pour soumettre à des vibrations contrôlées des matériaux vivants en culture. Ce faisant, elle a découvert qu’elle pouvait influencer l’organisation des cellules de même que la résistance ou la fragilité du matériau final.

Cette technique fonctionne sur toute une gamme de matériaux cellulaires mous, notamment les caillots sanguins formés à partir de vrai sang et d’autres tissus humains.

, coauteur de l’étude et boursier postdoctoral à Yale, a mené ces recherches à l’Université 91ºÚÁÏÍø dans le cadre de son doctorat au du professeur agrégé . Il explique que des caillots sanguins solides et à formation rapide sont essentiels en cas de lésions traumatiques, entre autres urgences, mais ils sont aussi utiles en cas de troubles de la coagulation.

« En revanche, la même approche pourrait aider à concevoir des caillots susceptibles de se dissoudre plus facilement au besoin, contribuant ainsi à prévenir des situations dangereuses telles que les accidents vasculaires cérébraux ou la thrombose veineuse profonde, ajoute-t-il. L’agitation mécanique nous permet de rendre les matériaux vivants jusqu’à quatre fois plus résistants ou plus fragiles, selon l’usage auquel ils sont destinés. »

Échec des méthodes précédentes

Les approches antérieures visant à modeler les tissus vivants reposaient sur des forces physiques telles que le magnétisme et les ultrasons. Bien que prometteuses, ces méthodes permettent rarement de reproduire la complexité des vrais tissus, qui contiennent des milliards de cellules et présentent des structures tridimensionnelles denses. En outre, elles ne conviennent souvent qu’à des matériaux précis, peuvent endommager les tissus sains et déclenchent parfois des réponses immunitaires.

³¢â€™Ã©t³Ü»å±ð est la première à montrer que l’agitation mécanique, procédé très simple et largement accessible, peut réguler la structure interne et les performances des matériaux vivants « de manière sûre, évolutive et hautement modulable ».

Du laboratoire aux systèmes vivants

Pour valider ses conclusions, l’équipe a réalisé une série de tests afin de mesurer l’effet des vibrations sur divers matériaux riches en cellules, tels que les gels de sang, le plasma et l’alginate. À l’aide de l’imagerie et d’analyses mécaniques, l’équipe a évalué le champ d’application de cette méthode, qu’elle a ensuite testée chez des animaux.

La technique a fait ses preuves en médecine interne, sans endommager les tissus sains environnants.

Vers une technologie médicale avancée

Aram Bahmani estime que cette méthode simple pourrait tôt ou tard être intégrée à des techniques de cicatrisation ou à des dispositifs médicaux évolués.

« Ce qui la rend particulièrement intéressante, c’est qu’elle est non invasive, bon marché et facile à mettre en œuvre, dit-il. Elle ne nécessite pas de machines coûteuses ni de produits chimiques complexes, ce qui signifie qu’elle pourrait un jour être enchâssée dans des dispositifs médicaux portables, comme celui qui sert à arrêter les saignements, ou dans un pansement intelligent qui accélère la cicatrisation. »

Aram Bahmani souligne toutefois que cette méthode doit faire l’objet d’autres tests, notamment sur des plaies irrégulières ou en association avec certains médicaments, avant de pouvoir être mise à profit en contexte médical réel.

« Avant d’envisager une utilisation clinique, il faudra miniaturiser les dispositifs, optimiser les réglages en fonction de différents scénarios médicaux et réaliser des essais réglementaires pour garantir l’innocuité et l’efficacité de cette technique chez l’être humain », conclut-il.

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³¢â€™Ã©t³Ü»å±ð

³¢â€™Ã©t³Ü»å±ð , par Aram Bahmani, Jianyu Li et coll., a été publiée dans la revue Advanced Functional Materials.

La recherche a été financée par les Instituts de recherche en santé du Canada, le programme NOVA FRQNT-CRSNG, le Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies, le Programme des chaires de recherche du Canada, le Centre de recherche sur les systèmes polymères et composites à haute performance et la Faculté de génie de l’Université 91ºÚÁÏÍø.

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