Lần đầu tiên in 3D quả tim với đầy đủ các mạch máu

Con người có thể chế tạo một quả tim hay không? Câu hỏi dường như là hão huyền viển vông nhiều năm trước đây, giờ đã có lời giải đáp. Nhờ công nghệ in 3D, các nhà khoa học vừa tạo ra quả tim đầu tiên có đầy đủ mạch máu từ nguyên liệu sinh học của chính bệnh nhân.

Quá trình thực hiện tương đối phức tạp. Các nhà khoa học thuộc trường Đại học Tel Aviv của Israel trước tiên lấy một mẫu mỡ của một tình nguyện viên. Mỡ này sau đó được tách thành hai loại vật liệu, tế bào và phi tế bào. Phần tế bào sau đó được điều chỉnh để trở thành các tế bào gốc đa năng, thứ có thể biến đổi thành bất kỳ dạng tế bào nào của cơ thể. Phần vật liệu phi tế bào, với thành phần chủ yếu là collagen và glycoprotein, được dùng để chế tạo hydrogel.

Tiếp theo, các tế bào gốc được trộn với gel thành từng mẻ. Sau đó, chúng được kích thích để phát triển thành tế bào tim hoặc tế bào màng trong. Tế bào màng trong là loại hình thành nên màng bên trong của thành mạch máu. Kết quả là các nhà khoa học có hai loại “mực sinh học” từ hai loại tế bào.

Máy in 3D sinh học sẽ nhả mực vào một chất nền hỗ trợ làm từ chất tạo đặc alginate hoặc xanthan gum. Các mô sinh học sẽ được tạo ra từng lớp từng lớp một, trước khi hình thành một quả tim hoàn chỉnh.

Mặc dù quả tim này chỉ có kích cỡ bằng tim thỏ, nhưng nó có đầy đủ các ngăn và mạch máu giống với tim người thật. Bên cạnh đó, việc sử dụng mực sinh học phát triển từ vật liệu sinh học của chính bệnh nhân sẽ giảm thiểu khả năng hệ miễn dịch của họ bài xích nội tạng mới. Quan trọng hơn cả, là bệnh nhân sẽ không cần phải đợi có người hiến tim cho mình.

Tuy vậy, vẫn còn rất nhiều việc phải làm. Giáo sư Tal Dvir, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: “Các tế bào cần hình thành khả năng bơm máu; chúng hiện tại có thể co lại, nhưng chúng tôi cần chúng phối hợp với nhau. Hy vọng rằng chúng tôi sẽ thành công và chứng minh là phương pháp này có hiệu quả và hữu dụng… Có thể trong 10 năm tới, sẽ có các máy in nội tạng ở các bệnh viện tốt nhất trên thế giới, và quá trình [in 3D] sẽ được tiến hành đều đặn.”

Nghiên cứu này được đăng tải trên tạp chí Advance Science.

Theo New Atlas
Quốc Hùng tổng hợp