Notre objectif a été de mettre au point et de développer une méthode de bio-impression 3D de modèles hépatiques mono et pluricellulaires. Cette technique d'ingénierie tissulaire a été mise en place au sein de l'IRSET à l’aide une imprimante 3D par extrusion Allevi 2. La première partie du travail de thèse a consisté à mettre au point le processus d'impression 3D, de sélectionner une bio-encre imprimable issue d'hydrogels naturels, la gélatine méthacrylée (GelMA), et de déterminer les paramètres d'utilisation permettant une biocompatibilité optimale avec les cellules hépatocytaires. L'intérêt de cette biotechnologie a ensuite été démontré par l'impression dans cette matrice de cellules issues de la lignée HepaRG, capables de survivre, de proliférer et de se différencier spontanément dans les structures 3D. Dans ces mêmes conditions, les hépatocytes humains primaires s'organisent en sphéroïdes polarisés, prolifèrent et expriment des fonctions et activités hépatiques hautement différenciées pendant plusieurs semaines de culture. Ces modèles démontrent la pertinence de l'utilisation des modèles hépatiques bio-imprimés en GelMA pour les études du métabolisme des xénobiotiques et d'hépatotoxicité et génotoxicité induites par des molécules exogènes à des concentrations aigües et chroniques. Enfin, la bio-impression de co-cultures de cellules HepaRG, de cellules étoilées et de cellules endothéliales a confirmé l’intérêt de cette technique pour l'établissement de modèles physiopathologiques de développement de la fibrose hépatique in vitro.