Đột phá về mực sinh học "in" bộ phận cơ thể người

Các nhà khoa học đã tiến gần hÆ¡n tá»›i việc biến má»™t giấc mÆ¡ viá»…n tưởng thành hiện thá»±c khi phát triển công nghệ sá»­ dụng má»±c sinh học “in” các loại mô khác nhau trong cÆ¡ thể người.

>>> Mô phỏng hệ thống nội tạng với công nghệ in 3D

Theo Hiệp hội cấy ghép bộ phận cơ thể của Đức (DSO), số người hiến tặng các bộ phận cơ thể trong nửa đầu năm 2013 đã giảm hơn 18% so với cùng kỳ năm trước. Trong khi đó, nhu cầu trong những năm tiếp theo dự kiến sẽ không ngừng tăng lên, vì con người đang tiếp tục lão hóa và lĩnh vực cấy ghép bộ phận cơ thể không ngừng phát triển.

Nhiều căn bệnh hiểm nghèo ngày nay có thể được chữa trị thành công nhờ việc thay thế các tế bào, mô và bá»™ phận cÆ¡ thể. Các nhà chức trách, giá»›i nghiên cứu và Ä‘á»™i ngÅ© y bác sÄ© thá»±c hành do đó Ä‘ang phải ná»— lá»±c cải tiến phÆ°Æ¡ng pháp và liệu trình chữa trị nhằm sản sinh ra các mô nhân tạo. Đây là cách khả thi nhằm xóa bỏ khoảng cách về cung – cầu đối vá»›i các bá»™ phận cÆ¡ thể được cấy ghép.

Các nhà khoa học đến từ Viện Fraunhofer (Stuttgart, Đức) vừa thành công trong việc phát triển các loại mực sinh học phù hợp với công nghệ in mô nhân tạo.

Mực in sinh học là chất lỏng trong suốt, bao gồm các thành phần từ ma trận mô tự nhiên và các tế bào sống. Chất này được hình thành dựa vào một loại vật liệu sinh học nổi tiếng: gelatin, vốn có nguồn gốc từ collagen và là thành phần chính của các mô gốc.

Nhóm nghiên cứu đã biến đổi hóa học đặc tính đóng keo của gelatin để phù hợp vá»›i các phân tá»­ sinh học dùng để in ấn, nhÆ°ng vẫn duy trì trạng thái chất lỏng của má»±c in sinh học. Chỉ sau khi được chiếu ánh sáng tia cá»±c tím, chúng má»›i lÆ°u hóa thành hydrogel – má»™t hợp chất cao phân tá»­ chứa lượng lá»›n nÆ°á»›c (giống nhÆ° mô gốc), nhÆ°ng ổn định ở các môi trường nÆ°á»›c và khi được sưởi ấm tá»›i 37 Ä‘á»™ C.

Các nhà nghiên cứu đã kiểm soát quá trình biến đổi hóa học của các phân tử sinh học để các gel thu được sở hữu độ bền và những đặc tính căng phồng khác nhau. Chúng do đó có thể mô phỏng các thuộc tính của mô tự nhiên, từ sụn cứng chắc đến mô mỡ mềm.

Loại máy in sử dụng mực sinh học trong các phòng thí nghiệm ở Stuttgart nhìn chung không khác gì các máy in văn phòng thông thường. Tuy nhiên, nếu quan sát kỹ, ta sẽ thấy một số khác biệt cơ bản. Chẳng hạn như, bộ phận sưởi trên thùng chứa mực sinh học đã được thiết lập. Số lượng đầu phun và thùng chứa mực cũng ít hơn.

Thách thức hiện nay đối với các nhà nghiên cứu là cho ra đời mô đã có hệ thống mạch máu riêng của nó để cung cấp chất dinh dưỡng. Họ đang bắt tay với các đối tác trong dự án ArtiVasc 3D được Liên minh châu Âu hậu thuẫn. Mục tiêu chính của dự án này là tạo ra một nền tảng công nghệ giúp sản sinh các mạch máu hoàn hảo từ vật liệu nhân tạo và bằng cách đó tạo ra da nhân tạo với mô mỡ dưới da đầu tiên trên thế giới.

“BÆ°á»›c này rất quan trọng đối vá»›i việc in mô hoặc các bá»™ phân cÆ¡ thể hoàn chỉnh trong tÆ°Æ¡ng lai. Chỉ khi chúng ta thành công trong việc sản sinh mô có thể được nuôi dưỡng thông qua hệ thống mạch máu của nó, việc in được các cấu trúc mô lá»›n hÆ¡n má»›i có thể khả thi”, trưởng nhóm nghiên cứu thuá»™c Viện Fraunhofer nhấn mạnh.

khoahoc.com.vn – Công nghệ má»›i – Công nghệ má»›i – Rss – Các bài viết má»›i nhất

Đột phá về mực sinh học "in" bộ phận cơ thể người