2023/11/14
Formulation and Evaluation of PVA/Gelatin/Carrageenan Inks for 3D Printing and Development of Tissue-Engineered Heart Valves
Jafari, A.; Vahid Niknezhad, S.; Kaviani, M.; Saleh, W.; Wong, N.; Piet Van Vliet, P.; Moraes, C.; Ajji, A.; Kadem, L.; Azarpira, N.; Andelfinger, G.; Savoji, H. (2023). Formulation and Evaluation of PVA/Gelatin/Carrageenan Inks for 3D Printing and Development of Tissue-Engineered Heart Valves. Adv. Funct. Mater.2023, 2305188.
Les cardiopathies valvulaires congénitales et acquises (VHDs) sont des causes importantes de mortalité dans le monde. Le remplacement valvulaire étant la principale solution pour le VHD, les options actuelles présentent des inconvénients, notamment la calcification, la thrombogénicité et l’altération hémodynamique, conduisant à des interventions chirurgicales répétitives. L’ingénierie tissulaire a cependant montré un grand potentiel pour fabriquer des valvules cardiaques (HVs) avec moins de complications. Ici, une série d’encres combinant de l’alcool polyvinylique, de la gélatine et du carraghénane est développée pour l’impression 3D de valvules cardiaques issues de l’ingénierie tissulaire (TEHVs). Les encres/hydrogels sont étudiés pour caractériser leurs propriétés physico-chimiques, morphologiques, mécaniques et rhéologiques. La biocompatibilité in vitro et in vivo, la réponse immunitaire, l’hémolyse et la thrombogénicité des encres/hydrogels sont également évaluées. De plus, l’hydrodynamique in vitro des TEHVs dans des conditions physiologiques est rapportée. Les encres présentent des caractéristiques mécaniques comparables aux dépliants natifs. L’implantation sous-cutanée révèle que les hydrogels n’induisent pas d’inflammation chronique et peuvent subir un remodelage. Les évaluations d’hémocompatibilité in vitro des hydrogels montrent une hémolyse minimale avec une faible thrombogénicité. Différentes tailles et types de HVs sont imprimés avec succès avec une haute fidélité. L’évaluation hydrodynamique in vitro confirme que les TEHVs peuvent résister aux conditions aortiques. Dans l’ensemble, les TEHVs imprimés en 3D peuvent constituer une alternative prometteuse au remplacement des valves afin de résoudre les problèmes associés aux options actuelles.