27 mai 2009
Coeur de verre
Une équipe de génie mécanique a mis au point un bioréacteur calqué sur le système circulatoire humain dans le but de produire de meilleures valves cardiaques de remplacement
Par : Jean Hamann
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Le bioréacteur conçu par l'équipe de Jean Ruel reproduit fidèlement les conditions physiologiques réelles du corps humain tout en faisant appel à un minimum de composantes.
Un système conçu par une équipe du Département de génie mécanique pourrait faciliter la production de valves de remplacement répliquant le plus fidèlement possible le comportement des valves cardiaques naturelles. En effet, Jean Ruel et son équipe ont conçu et construit un bioréacteur grâce auquel de nouvelles valves pourront être testées ou préparées en vue d’une greffe dans des conditions s’apparentant à celles qui prévalent dans le corps humain. Les détails entourant ce système ont été présentés par l’étudiante-chercheuse Catherine Tremblay, membre de l’équipe du professeur Ruel, à l’occasion de la 27e Conférence annuelle de la Société canadienne des biomatériaux qui s’est déroulée au pavillon Pollack du 20 au 23 mai.
Les concepteurs de ce bioréacteur ont retenu les caractéristiques les plus intéressantes des modèles existants en plus d’y ajouter des fonctions qui lui sont propres. Tout comme le système cardiovasculaire humain, il comprend une pompe, actionnée à l’aide d’air comprimé, qui permet le contrôle des «contractions», un compartiment de verre sous pression qui permet d’ajuster la «tension artérielle», de la tuyauterie dans laquelle circule un liquide physiologique stérile et une section où est installée la valve de remplacement à l’étude. Le système peut être utilisé pour étudier le comportement de nouveaux types de valves construits par génie tissulaire dans un environnement dynamique simulant les conditions physiologiques du corps humain. Il permet aussi de conditionner une valve faite de tissu vivant en vue d’une greffe. «Plus une valve est cultivée dans un milieu qui s’apparente à celui dans lequel elle va être greffée, meilleurs sont les résultats, explique le professeur Ruel. Notre bioréacteur permet d’augmenter graduellement le débit et la pression afin de bien préparer la valve aux conditions physiologiques qu’elle devra affronter.»
Les tests menés par les chercheurs à l’aide de ce bioréacteur ont livré des résultats très encourageants. Les courbes de débit et de pression obtenues lors des essais calquent bien celles produites normalement par un coeur humain. La beauté du système est que ces conditions peuvent être modifiées à volonté en fonction des particularités du patient qui recevra la valve, qu’il s’agisse d’un jeune enfant ou d’une personne âgée par exemple. «Notre bioréacteur possède deux grandes qualités par rapport aux modèles existants, résume Jean Ruel. Il reproduit fidèlement les conditions physiologiques réelles et son design a été simplifié au maximum ce qui nous permet de maintenir les valves dans un environnement stérile pendant des mois.»
Environ 170 000 greffes de valves sont effectuées chaque année à travers le monde. Les valves biologiques produites par génie tissulaire semblent être la voie de l’avenir parce qu’en théorie, elles ne posent pas de problèmes de durabilité étant donné qu’elles sont faites de matériel vivant. De leur côté, les valves mécaniques doivent être remplacées après 10 à 15 ans d’utilisation.
Les concepteurs de ce bioréacteur ont retenu les caractéristiques les plus intéressantes des modèles existants en plus d’y ajouter des fonctions qui lui sont propres. Tout comme le système cardiovasculaire humain, il comprend une pompe, actionnée à l’aide d’air comprimé, qui permet le contrôle des «contractions», un compartiment de verre sous pression qui permet d’ajuster la «tension artérielle», de la tuyauterie dans laquelle circule un liquide physiologique stérile et une section où est installée la valve de remplacement à l’étude. Le système peut être utilisé pour étudier le comportement de nouveaux types de valves construits par génie tissulaire dans un environnement dynamique simulant les conditions physiologiques du corps humain. Il permet aussi de conditionner une valve faite de tissu vivant en vue d’une greffe. «Plus une valve est cultivée dans un milieu qui s’apparente à celui dans lequel elle va être greffée, meilleurs sont les résultats, explique le professeur Ruel. Notre bioréacteur permet d’augmenter graduellement le débit et la pression afin de bien préparer la valve aux conditions physiologiques qu’elle devra affronter.»
Les tests menés par les chercheurs à l’aide de ce bioréacteur ont livré des résultats très encourageants. Les courbes de débit et de pression obtenues lors des essais calquent bien celles produites normalement par un coeur humain. La beauté du système est que ces conditions peuvent être modifiées à volonté en fonction des particularités du patient qui recevra la valve, qu’il s’agisse d’un jeune enfant ou d’une personne âgée par exemple. «Notre bioréacteur possède deux grandes qualités par rapport aux modèles existants, résume Jean Ruel. Il reproduit fidèlement les conditions physiologiques réelles et son design a été simplifié au maximum ce qui nous permet de maintenir les valves dans un environnement stérile pendant des mois.»
Environ 170 000 greffes de valves sont effectuées chaque année à travers le monde. Les valves biologiques produites par génie tissulaire semblent être la voie de l’avenir parce qu’en théorie, elles ne posent pas de problèmes de durabilité étant donné qu’elles sont faites de matériel vivant. De leur côté, les valves mécaniques doivent être remplacées après 10 à 15 ans d’utilisation.
