Des chercheurs de l’université de Harvard et de l’école médicale de Harvard ont mis au point une encre vivante pour l’impression 3D à base de colibacille (Escherichia coli), la bactérie notamment impliquée dans les gastro-entérites ou infections urinaires. Les usages de cette invention sont nombreux et très prometteurs.

Répondre aux défis de l’impression 3D

Le domaine de l’impression 3D voit parfois naître des technologies saugrenues mais avec des usages souvent très bénéfiques, comme la création d’un steak artificiel ou l’utilisation d’huile de cuisson de McDonald’s pour la recycler. Dans la revue Nature Communications, une équipe de chercheurs décrit comment elle est parvenue à mettre au point une « encre microbienne » à l’aspect gélatineux et aux propriétés très intéressantes.

Pour répondre à de nombreux défis posés par l’impression 3D actuelle, l’encre est composée « entièrement de cellules microbiennes génétiquement modifiées, programmées pour réaliser un auto-assemblage ascendant et hiérarchique de monomères protéiques en nanofibres, puis en réseaux de nanofibres qui comprennent des hydrogels extrudables ». Les travaux ont commencé par la bio-ingénierie des bactéries afin qu’elles produisent des nano-fibres vivantes ; les chercheurs ont ensuite mélangé le résultat avec des ingrédients supplémentaires pour rendre le gel utilisable dans une imprimante 3D personnalisée.

Selon les chercheurs, leur encre vivante est capable de « séquestrer des fragments toxiques, libérer des produits biologiques et réguler sa propre croissance cellulaire » par l'induction chimique de circuits génétiques.

Cette infographie détaille le procédé des chercheurs. Infographie : Nature Communications

Des constructions extra-terrestres à base de microbes ?

Les scientifiques ont réalisé plusieurs essais en ayant recours à la bio-ingénierie d'autres microbes pour produire des types de fibres différents ou des matériaux vivants puis les ont ajoutés à l’encre. Ils ont ainsi obtenu des résultats surprenants : l’un d’entre eux était en effet capable de libérer un médicament anticancéreux tandis qu’un autre piégeait le bisphénol A (une substance chimique de synthèse très polluante) sans l'aide d'autres produits chimiques.

En utilisant les bactéries adaptées, l’encre pourrait donc se régénérer et se reproduire elle-même. Si cela est très utile dans les domaines médical et technologique, ça l’est tout autant, si ce n’est voire plus, dans le secteur de la construction, et notamment extra-terrestre. Pour construire des structures sur la Lune ou sur Mars, il faudrait en effet amener les matériaux nécessaires, mais avec cette solution, le matériau serait en mesure de se développer lui-même.