L’impression 3D open-source pour mesurer l’impact du cannabis sur les poumons

Des scientifiques de l’université canadienne McMaster et de l’université de Waterloo se sont récemment penchés sur l’impact du cannabis sur le poumon humain en s’appuyant sur l’impression 3D. Pour ce faire, ils ont imaginé un dispositif open-source imprimé en 3D qui “respire” de la même façon qu’un poumon : en lui faisant inhaler de la fumée, l’équipe serait capable d’en observer les conséquences. Ce dispositif est un système d’exposition in vitro (In-Vitro Exposure Systems en anglais ou IVES) qui pourrait susciter des interrogations quant à la légalisation de la drogue à des fins thérapeutiques. 

Fabrication additive et cannabis ne sont pas un nouveau duo sur le secteur. De nombreux chercheurs et entreprises s’intéressent en effet sur cette plante, dans un contexte médical de toute évidence. Le cannabis est aujourd’hui riche en chanvre, lui-même exploité pour ses propriétés médicales. On pense par exemple à Syqe Médical qui a développé un inhalateur de cannabis médical grâce aux technologies 3D afin d’assurer un meilleur dosage. Le chanvre rentre parfois aussi dans la composition de matériaux d’impression  3D composites, le plus souvent mélangé à du PLA. 

Le système imaginé par les chercheurs

Cette fois-ci, l’équipe de chercheurs en question a cherché à comprendre l’impact de la consommation de cannabis sur nos cellules épithéliales. Présentes dans tous nos organes, celles-ci agissent en tant que parois protectrices pour protéger le corps de tous les microbes extérieurs. Les scientifiques expliquent qu’ils ont conçu un IVES avec une imprimante 3D Form 2 de Formlabs : ce dispositif est doté de 4 chambres d’exposition, avec deux entrées, quatre sorties et quatre bouchons. Le principe semble relativement simple : le système vient inhaler de la fumée par une des entrées, la répartit dans les 4 chambres chargées en cellules épithéliales, et ressort. Les chercheurs expliquent qu’ils ont modélisé leur système via le logiciel Autodesk Inventor et qu’ils l’ont imprimé avec une résine transparente Formlabs.

Après avoir réalisé plusieurs tests, l’équipe s’est rendue compte que les cellules épithéliales exposées à la fumée avaient endommagé leur fonction auto-immune. Or des études scientifiques montrent que cette absence de barrière pour le corps humain peut causer de graves problèmes respiratoires chez l’homme. Bien évidemment, on se doutait des effets néfastes du cannabis qu’on pourrait fumer, mais ce dispositif imprimé en 3D pourrait permettre d’aller plus loin. Aujourd’hui les modèles de test in vitro existants sont souvent chers, peu fiables car imprécis ; grâce à l’impression 3D, davantage de laboratoires et instituts pourraient mener des tests plus approfondis et les réitérer autant de fois que nécessaire.

Le dispositif open-source imprimé en 3D

Les chercheurs concluent : « La légalisation croissante du cannabis à l’échelle mondiale doit être associée à des recherches sur les effets potentiels de l’exposition des poumons sur la santé. L’IVES est un système d’exposition accessible, open-source, qui peut être utilisé pour modéliser différents types d’exposition à la fumée de cannabis avec des cellules épithéliales des voies respiratoires humaines cultivées dans des conditions de culture d’interface air-liquide. » Vous pouvez retrouver l’ensemble de l’étude ICI.

*Crédits photo : InfoCBD

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