Phát triển thành công loại mực sinh học mới, có thể dùng để in 3D nội tạng cấy ghép trong tương lai

Trên tạp chí Advanced Materials, một báo cáo khoa học mới được đăng tải hồi đầu năm cho thấy: các nhà nghiên cứu sử dụng thành công mực sinh học để in 3D mô phổi, và cấy thành công mô vào một con chuột bạch.

Nếu tạo ra được nội tạng cơ thể người bằng công nghệ in 3D, hàng triệu bệnh nhân cần ghép tạng sẽ có cơ hội sống. Đội ngũ nghiên cứu hiện đang tập trung vào chế tạo phổi trong phòng thí nghiệm, và dù họ chưa tạo ra được hai lá phổi hoàn chỉnh, nhóm chuyên gia đã cho thấy những mô phổi tạo ra ghép được lên sinh vật sống.

Các nhà nghiên cứu sử dụng thành công mực sinh học để in 3D mô phổi.

“Chúng tôi bắt đầu đơn giản thôi, đó là cố gắng tạo những ống nhỏ, bởi lẽ cấu trúc này hiện hữu cả trong đường thở và ở hệ mạch của phổi. Kết hợp mực sinh học và tế bào gốc lấy từ đường thở của bệnh nhân, chúng tôi đã in ra được những đường thở nhỏ với nhiều lớp tế bào, có thể duy trì trạng thái mở lâu dài”, Darcy Wagner, phó giáo sư công tác tại Đại học Lund và là tác giả chính của nghiên cứu mới, viết trong thông cáo báo chí.

Quá trình in mô sống cũng giống với việc in 3D ra vật thể thông thường. Các chuyên gia sẽ cần một cỗ máy có thể đặt từng lớp mực một, để tạo thành cấu trúc hoàn chỉnh của mô. Tất nhiên, hai loại mực dùng trong hai hoạt động in 3D khác nhau sẽ khác biệt: mực in nội tạng sẽ có mô sống và cần một “giá đỡ” được dựng bằng kỹ thuật y sinh.

Quá trình in mô sống cũng giống với việc in 3D ra vật thể thông thường.

Thứ mực sinh học này được chế tạo từ cỏ biển, alginate (một loại polymer có các hạt ion mang điện tích âm - anion, thường được chiết xuất từ tảo nâu), bên cạnh đó là ma trận ngoại bào của mô phổi. Tổ hợp này còn có tế bào gốc lấy từ phổi, là những tế bào có khả năng tái tạo nhiều loại tế bào khác cần thiết cho sự phát triển của một lá phổi. Bởi lẽ các nhà nghiên cứu sử dụng tế bào gốc, vốn có khả năng “biến hình” thành những loại tế bào khác, thứ mực sinh học dùng trong in nội tạng sẽ rất linh hoạt.

Những đường thở thành phẩm rất nhỏ, chỉ có đường kính khoảng 4-6 mm. Khi in xong, các nhà khoa học cấy những đường thở này vào chuột. Cơ thể chuột nhận những mô mới và đường thở đã hỗ trợ được các mạch máu chảy qua.

“Chúng tôi mong rằng những cải tiến trong công nghệ in 3D tương lai, kèm theo những tiến bộ về mực sinh học sẽ cho phép y học in ra được những sản phẩm sắc nét hơi, để in được những mô lớn hơn dùng trong cấy ghép. Đường vẫn còn xa lắm”, chuyên gia Wagner nhận định.

Đội ngũ mong rằng thành công bước đầu với loại mực sinh học mới sẽ cho phép họ thử nghiệm mô được in 3D trên những sinh vật lớn hơn. Tuy con người vẫn phải xếp hàng dài lắm, nhưng với mỗi nghiên cứu mới, ta lại tiến thêm một bước trên hàng chờ.