Appelés «cœurs sur une puce», ces tissus cardiaques sont produits par bio-impression 3D grâce à une bioencre conçue dans le laboratoire d’Houman Savoji et à laquelle peuvent être intégrées des cellules souches de patients. Une première version de ces travaux avait été présentée en 2024.
L’innovation principale de cette nouvelle étude réside dans l’intégration directement au sein du tissu cardiaque de capteurs mécaniques ultrasouples, biocompatibles et fluorescents. Ils permettent de mesurer avec une précision inégalée les forces contractiles produites, tant à l’échelle cellulaire que dans le tissu complet, par des méthodes optiques non destructives. Contrairement aux plateformes de «cœurs sur une puce» existantes, souvent limitées dans leur capacité à capter les forces localisées dans des tissus 3D en mouvement, cette approche fournit des données mécaniques haute résolution et en temps réel. Elle permet ainsi de mieux refléter la complexité du myocarde humain, le muscle responsable de la contraction du cœur.
Les auteurs ont également mesuré l’activité calcique des tissus cardiaques en visualisant en direct les vagues de calcium qui déclenchent chaque battement. Ils démontrent en outre que leurs «cœurs sur une puce» réagissent aux médicaments comme de véritables tissus cardiaques, confirmant la sensibilité du modèle pour le dépistage pharmacologique.
