Le gros problème que rencontrent les scientifiques dans la fabrication de globules rouges artificiels est le principe de la flexibilité pour pouvoir aller dans tous les endroits du système vasculaire. Les globules rouges sont éliminés par l’organisme (par la rate) dès qu’ils deviennent trop rigides (environ 120jours). De ce fait les globules rouges artificiels étaient trop rigides et donc étaient éliminés trop rapidement pour pouvoir servir.

Le laboratoire de Joseph DeSimone, a développé une technique de micromoulage de particules d’hydrogel appelés Print (Particle replication in non-wetting templates).  Grace à cette technique la forme, la taille, la composition et la fonctionnalité de surface de ces particules sont précisément contrôlées.

Les globules rouges factices ont donc été obtenus grâce à un procédé qui ressemble à la fabrication de muffins. Un moule (en fluoropolymère élastomérique) comprenant des puits (en forme de disques) est rempli d'une pâte (mixture en prépolymère) dont le surplus est raclé. Sous la chaleur du four (photochimie), la pâte durcit (formation de liaisons chimiques) pour former des muffins (particules d'hydrogel) qui peuvent ensuite être démoulés.

Des globules rouges en hydrogel sont obtenus par micromoulage (A). Différentes concentrations en cross-linker induisent des particules d'hydrogel de même forme mais plus ou moins flexibles (B, C, D, E).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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  Les particules d'hydrogel ainsi formées possèdent donc une forme et une taille (5 à 6 micromètres de diamètre pour 1,2 à 1,5 micromètre d'épaisseur) très similaires à celles des globules rouges de souris, et plusieurs niveaux de flexibilité leur ont été donnés (en fonction du pourcentage de « cross-linker » ajouté dans le prépolymère). Leur flexibilité a ensuite été observée in vitro, en utilisant des outils de microfluidique. Si les particules les moins flexibles restent coincées devant un canal de 3 micromètres de large, les plus flexibles (au pourcentage de cross-linker le plus bas), elles, réussissent l'exploit de passer au travers. La première étape est donc une réussite.