3D printing for breast cancer patients

Being a woman is the main risk factor for breast cancer. Although men are also affected (accounting for about 1% of cases each year) 1%), by 2022, breast cancer will remain the most common cancer in women. On average, one in 12 women will develop breast cancer in her lifetime, with mortality rates higher in developing countries than in industrialized regions, according to the World Health Organization. In 2022, 2.3 million women will be diagnosed worldwide and 670,000 will die from it. Breast cancer is characterized by the uncontrolled growth of abnormal cells that can spread if left untreated.

Therefore, early detection and information about available treatments are essential to reduce these numbers. That is why October is designated Breast Cancer Awareness Month and October 19 is World Breast Cancer Day. During this period, awareness, prevention and treatment initiatives have multiplied all over the world. In addition, a growing number of companies and research institutes are working on developing new technologies to improve the care provided to women with this cancer, including through 3D printing. Here are some examples of current projects where 3D printing is used in the treatment of breast cancer.

Regenerative implants from CollPlant and Stratasys

Many breast reconstruction surgeries often rely on limited amounts of tissue from human or animal cadavers. CollPlant’s innovative 3D bioprinting technology overcomes this limitation and offers more patients the opportunity for breast reconstruction. This year, CollPlant partnered with Stratasys to launch preclinical research into regenerative breast implants. By combining Stratasys’ Origin System with CollPlant’s rhcollagen biotin, the implants will be tested to see if they can regenerate natural breast tissue without eliciting an immune response. CollPlant noted that the 3D implants exhibit excellent vascularization and connective tissue ingrowth. Results of this collaboration will be announced in the second quarter of 2025.

Image source: Stratasys

France Prothèses MATTISSE

Based in Lille After six years of research, Lattice Medical has consolidated its position as a leader in innovation with 12 patents. It has developed MATTISSE, a breast bioprosthesis combining 3D printing, advanced biomaterials and tissue engineering technologies. The device not only achieves ideal volume and shape, but also facilitates the regeneration of breast tissue. MATTISSE is the result of additive manufacturing of resorbable biomaterials that promote the regeneration of autologous adipose tissue. Once implanted, the prosthesis naturally integrates into the body, allowing tissues to regenerate in six months, after which it dissolves completely without leaving any residue. To learn more about Lattice Medical’s activities and its use of 3D printing in the treatment of breast cancer, discover our exclusive interview:

healing form

Founded in Lyon in January 2020, Healshape is a biomedical start-up specializing in breast reconstruction and augmentation using bioprinting. The company’s goal is to “develop natural breast reconstruction solutions for every woman”, targeting the 40% of the 2.2 million women diagnosed with breast cancer who require a mastectomy (2020). Like Lattice Medical, it offers a fully personalized bioprosthesis called UR SHAPE, which is a “100% natural matrix composed of bio-sourced (3D printable) and resorbable materials”, which, thanks to the use of ink, promotes tissue regeneration in each woman. Once implanted, doctors can inject the patient’s own cells using fat augmentation. Only one operation is therefore necessary. The cells will then take the shape of the bioprosthesis and will be able to reconstruct the breast tissue. After several months of work, the implants will be able to resorb, leaving only the patient’s own cells, which should then be able to return to her breasts. In 2023, the company announced a partnership with the Western Cancer Research Institute in Loire, France.

Isolating invasive cancer cells

A research team from the University of Girona has managed to isolate the cells responsible for breast cancer in women. They 3D printed tiny matrices called scaffolds to reproduce the tissues and fibers of the body. They used the BCN3D Cura software and the Sigma 3D printer from the Barcelona manufacturer to test different parameters to create the best model for the study. They made 10 copies of each structure to see which geometry best isolated the stem cells that cause the relapse. By isolating the stem cells, researchers will be able to study them better, find biomarkers that contribute to tumors and target them with drugs.

Photo credit: BCN3D

BellaSeno Launches Innovative 3D Resorbable Implant for Breast Reconstruction

BellaSeno, a German pioneer in the field of 3D printing of medical implants, is developing resorbable implants for bone and soft tissue reconstruction manufactured by 3D printing.

Cette année, organisée à San Diego, laBellaSeno a présenté les résultats préliminaires de son essai clinique lors de la 93e réunion annuelle de la Plastic Surgery Association. Les données ont montré que son échafaudage en polycaprolactone de qualité médicale (mPCL) permettait une préservation du volume mammaire deux fois supérieure à celle de la greffe de graisse seule. Ces stents ont également démontré une sécurité optimale, sans complications telles qu’infection ou nécrose. Dans cette étude, 19 patientes ont reçu des stents mammaires mPCL remplis à 50 % de greffe de graisse autologue après retrait des implants en silicone. Un suivi de 12 à 24 mois n’a révélé aucune complication majeure.

en même temps,BellaSeno prévoit d’ouvrir une usine de production entièrement automatisée en Australie en 2025. L’usine est spécialisée dans l’impression 3D d’implants médicaux et produira jusqu’à 100 000 stents mammaires personnalisés par an, offrant ainsi des solutions personnalisées.

Crédit photo : Bella Señor

Personnalisé par l’Université de LimerickImplants mammaires imprimés en 3D

Des chercheurs de l’Université de Limerick en Irlande ont annoncé ce qu’ils pensaient être« Première au monde » : utilisation de la numérisation et de l’impression 3D pour créer des implants mammaires personnalisés pour les femmes ayant subi une mastectomie. Le service pilote, une collaboration entre le centre d’innovation rapide de l’Université de Limerick (UL), le centre de soins symptomatiques du sein de l’hôpital universitaire de Limerick (UHL) et le centre de radio-oncologie du Midwest du Private Mater Network, espère améliorer la qualité de vie des patients. Survivantes du cancer du sein. Essentiellement, les femmes ayant subi une mastectomie complète auront accès à des implants entièrement personnalisés qui seront fabriqués sur place au point de service et s’adapteront parfaitement au sein restant, quelles que soient leur forme et leur taille. Bien que les chercheurs n’aient pas précisé quelle technologie d’impression 3D était utilisée, ils ont mentionné que ce traitement espérait remédier à l’absence d’une approche « taille unique », qui est la norme actuelle. Le projet vise également à fournir des solutions prothétiques sur mesure dans toute l’Irlande.

L’équipe derrière le projet UL (de gauche à droite) : Emmajude Lyons, chercheuse doctorante, unité d’innovation rapide, Université de Limerick ; Dr Lorraine Walsh, consultante en radio-oncologie, réseau privé Mater Limerick ; M. Chwanrow Baban, consultant général du sein et du centre hospitalier universitaire de Limerick ; Chirurgien oncoplastique, Département de chirurgie mammaire ; et Dr Kevin J O’Sullivan, chercheur principal, Unité d’innovation rapide (Crédit image : Université de Limerick).

Les implants imprimés en 4D s’adaptent au corps et libèrent des médicaments

Université Queen’s de BelfastUne équipe de chercheurs du (QUB) a utilisé Tinkercad et Celllink Bio pour utiliser l’impression 4D dans des implants qui présentent non seulement l’avantage d’être esthétiques, mais également la capacité de libérer progressivement des médicaments à des endroits très précis. Ce médicament de chimiothérapie (doxorubicine ou DOX) aide les patients à prévenir la réapparition des cellules cancéreuses.

Crédit photo :VIEUX

Un appareil à ultrasons imprimé en 3D pourrait lutter contre le cancer du sein

Une équipe de chercheurs du MIT a créé unL’équipement d’impression 3D pourrait aider à lutter contre le cancer du sein. Cet appareil à ultrasons est conçu pour permettre une détection précoce du cancer du sein. Le cancer d’intervalle est une préoccupation pour les médecins et les patients. Ces tumeurs se développent rapidement entre les mammographies régulières et sont plus agressives que les tumeurs détectées de manière conventionnelle. Canan Dagdeviren, l’auteur principal de l’étude, a expliqué que son objectif était de concevoir un dispositif permettant un dépistage plus fréquent des groupes à haut risque. Le « cUSBr-Patch » est un patch imprimé en 3D avec des ouvertures qui permettent une numérisation en profondeur et une imagerie du sein sous différents angles. Créé à partir de TPU et de PLA à l’aide d’une imprimante 3D Prusa i3 MK3S+, l’appareil se fixe à un soutien-gorge et aide à lutter contre ces cancers d’intervalle.

Crédit photo : MIT

ONEBra et impression 3D de bonnets de soutien-gorge après un cancer du sein

ONEBra est une jeune entreprise italienne qui propose des solutions aux femmes ayant subi une mastectomie après un cancer du sein. En effet, l’asymétrie mammaire provoquée par cette chirurgie entraîne souvent des difficultés psychologiques supplémentaires pour la patiente. C’est pourquoi ONEBra a développé des bonnets de soutien-gorge personnalisables et imprimables en 3D qui s’adaptent à la physiologie de la femme. Les clients peuvent scanner leur corps à la maison et envoyer les images à l’entreprise, qui imprimera ensuite en 3D des bonnets de soutien-gorge personnalisés et les expédiera au domicile des patients. Grâce à la fabrication additive, les produits peuvent être expédiés dans des délais courts et dans le plein respect de la vie privée.

Le bonnet imprimé en 3D de ONEBra est fabriqué avec la technologie HP MJF et le TPU (Crédit photo : ONEBra)

ReConstruct Bio fait progresser la reconstruction naturelle du sein

Fondé par le Wyss Institute de l’Université Harvard, ReConstruct Bio utilise la technologie de bio-impression 3D SWIFT développée par l’institut pour se concentrer sur la reconstruction et l’augmentation mammaires chez les femmes ayant subi une mastectomie. L’équipe a conçu des bioimplants, qui sont des tissus issus de la bio-ingénierie fabriqués à partir des propres cellules du patient. Le tissu a été imprimé selon la méthode SWIFT et présente une vascularisation qui favorise une intégration immédiate dans le réseau sanguin du patient. En utilisant les propres cellules du patient, cette approche réduit également le risque de rejet et d’autres complications. Selon ReConstruct Bio, la technologie donne de meilleurs résultats que les implants mammaires synthétiques et peut être appliquée à la reconstruction et à l’augmentation mammaire, ainsi qu’à d’autres chirurgies reconstructives ou esthétiques.

Image microscopique des canaux vasculaires du tissu adipeux, bio-imprimés ex vivo et perfusés pendant quatre jours. Source de l’image : Université HarvardInstitut Weiss

Bioimplants imprimés par Cellbricks

De nombreuses femmes qui subissent une chirurgie du cancer du sein choisissent de se faire implanter des implants après la chirurgie. Traditionnellement, ces implants sont en silicone, mais ils risquent d’être encapsulés par l’organisme, ce qui nécessitera leur retrait au bout d’un certain temps. Pour proposer une alternative aux implants en silicone, startupCellbricks développe des implants de tissus humains. Cellbricks utilise sa technologie unique de biofabrication pour imprimer des implants avec des cellules humaines, dont certaines proviennent directement du patient. Le succès de cette approche repose sur l’utilisation de bio-encres, de processus de bio-impression par stéréolithographie multi-matériaux et de logiciels et technologies de pointe.

Crédit photo :Briques cellulaires

L’impression 3D de microtumeurs pourrait améliorer les capacités de lutte contre le cancer

Des chercheurs du Centre universitaire de Leiden pour la recherche sur les médicaments ont réussi à reproduire des tissus humainsDes tumeurs miniatures ont été imprimées en 3D pour évaluer l’efficacité de l’immunothérapie anticancéreuse. Ces thérapies comprennent des lymphocytes T modifiés, des cellules immunitaires spécialisées qui peuvent attaquer les cellules cancéreuses et des anticorps bispécifiques qui permettent aux lymphocytes T de localiser et de tuer plus facilement les cellules tumorales.

micro tumeurL’impression 3D fournit aux chercheurs des modèles plus réalistes pour étudier les interactions en immunothérapie. Les tumeurs microscopiques intégrées dans le gel de collagène imitent mieux le comportement des tumeurs humaines. L’équipe a utilisé une bio-imprimante 3D pour injecter des cellules tumorales dans le gel, créant ainsi de petites tumeurs 3D qui se développent et envahissent leur environnement comme elles le feraient dans le corps. Les lymphocytes T sont ensuite ajoutés et surveillés à l’aide d’un microscope automatisé. Cette méthode de test a prouvé son efficacité, permettant aux chercheurs d’identifier des anticorps prometteurs. En outre, ils collaborent avec le laboratoire d’immunologie Reno Debets du centre médical Erasmus de Rotterdam pour tester de nouveaux récepteurs pour le traitement du cancer du sein triple négatif.

Université d’East Anglia et son approche de la reconstruction mammaire

Université d’East Anglia(UEA) Des recherches récentes étudient comment l’impression 3D peut être utilisée pour améliorer la chirurgie de reconstruction mammaire chez les patientes atteintes d’un cancer. Le projet vise à utiliser des scans 3D des seins de patientes pour créer des moules personnalisés avant la chirurgie, ce qui facilite les mesures des tissus et optimise la forme et le volume pendant la reconstruction. Cela améliore la qualité et la rapidité des opérations. Un autre aspect de la recherche consiste à utiliser les données IRM pour concevoir des implants personnalisés imprimés avec des polymères biodégradables. Ces implants seront utilisés pour la chirurgie mammaire conservatrice, qui consiste à retirer la tumeur tout en préservant autant que possible le tissu et la forme du sein. L’implant 3D est ensuite inséré dans le corps et se dégrade progressivement après avoir été injecté avec la propre graisse du patient.

Source de l’image : Université d’East Anglia

Ricoh etSimBioSys combine intelligence artificielle et impression 3D pour traiter le cancer du sein

Ricoh America Inc. Becomes Leader in Personalized Medical Device Manufacturing Ricoh 3D for Healthcare has signed an agreement with SimBioSys, a technology company specializing in artificial intelligence and computational modeling, to jointly explore new technologies for the treatment of breast cancer. The collaboration focuses on evaluating the potential of artificial intelligence combined with advanced 3D printing to improve the surgical experience and personalized care for breast cancer patients. At the American Society of Breast Surgeons meeting in April 2024, Ricoh and SimBioSys demonstrated their initial advances by launching an innovative breast cancer model. While details of the technology used remain confidential, the collaboration is expected to provide innovative solutions for the treatment and management of breast cancer.

Photo credit: SimBioSys

ZULE offers alternative to 3D printed breast implants

Last year In October, the ESPOL (Escuela Superior Politécnica del Litoral) of Ecuador launched the ZULE project, which uses 3D printing to create personalized external breast implants. This technology makes it possible to design a prosthesis that perfectly adapts to the anatomy of each patient, guaranteeing comfort and a natural appearance. A team led by Professor Gabriel Helguero developed a process combining 3D scanning and modeling to allow each prosthesis to match not only the patient’s dimensions, but also the scar. During the presentation of the project, the importance of early detection of breast cancer was highlighted. Cecilia Paredes, Rector of ESPOL, also highlighted how this research guided by additive manufacturing technology can change lives and contribute to the well-being of patients.

Source of images: ESPOL/Higher Polytechnic School of the Coast