Công nghệ in sinh học 3D
Công Nghệ Mới Công Nghệ Số

Công nghệ in sinh học 3D bước phát triển đột phá

5 phút, 22 giây để đọc.

Như chúng ta đã thấy, khi sụn bị vỡ hoặc chấn thương, sẽ mất một thời gian dài để chữa lành. Tuy nhiên, trong vài năm trở lại đây, các nhà khoa học đã nghiên cứu và chế tạo thành công việc tái tạo lại phần sụn tại các vị trí bị hư hỏng. Sử dụng các giải pháp có thể kể đến như hoạt chất sinh học nano để kích thích tái tạo sụn mới; sợi nano được chế tạo thành vi cầu chứa các tế bào chữa bệnh hoặc khung nanocollagen bằng cách cấy ghép. Các nhà khoa học đã nghiên cứu ra sản phẩm công nghệ máy in sinh học 3D tạo sụn để cấy ghép.

Sử dụng công nghệ in sinh học 3D để tạo ra sụn mũi

Cho đến thời điểm hiện tại, máy in sinh học 3D đã in được những cơ quan nhân tạo chẳng hạn như các động mạnh giả. Nhưng điểm độc đáo về thiết bị mới do Wake Forest phát minh là sự kết hợp giữa các công nghệ và vật liệu in. Mới đây, giáo sư James Yu đến từ viện Wake Forest Bắc Carolina tiếp tục giới thiệu một liệu pháp mới – sử dụng một chiếc máy in sinh học 3D để tạo ra các phần sụn cấy ghép.

Một trong số những công nghệ được áp dụng phải kể đến là kỹ thuật quay điện hóa (electrospinning). Trong quy trình này, một dòng điện sẽ được khai thác để tạo ra những sợi nano tốt nhất từ một dung dịch polymer tổng hợp. Các sợi được bóc tách sau đó được sử dụng để tiếp tục tạo ra một cấu trúc nano xốp, đóng vai trò như một chiếc “tổ” nuôi các tế bào sụn giúp phần sụn gần với khu vực tổn thương sản sinh trở lại.

Một nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Alberta đã phát hiện ra cách sử dụng công nghệ in sinh học 3D để tạo ra sụn có thể điều chỉnh được hình dạng. Nghiên cứu này sẽ được ứng dụng rộng rãi trong các phẫu thuật say này. Nó có ý nghĩa quan trọng trong việc khôi phục chức năng cho các bệnh nhân bị ung thư da đi kèm với các khiếm khuyết về sụn mũi sau phẫu thuật.

Ưu điểm của công nghệ in sinh học 3D

3D

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một dạng gel 3 chiều đặc biệt (tên tiếng anh là hydrogel). Một chất liệu tương tự như thạch Jell-O. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng chúng để trộn với các tế bào gốc thu được từ bệnh nhân để tái tạo lại các bộ phận bị tổn thương dựa theo hình ảnh 3D của chúng. Hỗn hợp nhân tạo này được nuôi cấy trong môi trường thí nghiệm đặc biệt trong vòng vài tuần để trở thành sụn chức năng.

Theo Adetola Adesida – giáo sư phẫu thuật tại Khoa Y & Nha khoa cho biết: “Việc tái tạo sụn tự sinh ở người phải mất cả đời. Tuy nhiên bằng phương pháp mới này chỉ mất khoảng 4 tuần. Nó có thể đáp ứng đầy đủ yêu cầu về mặt chức năng khi được cấy ghép vào cơ thể”. Ngoài ra, Yaman Boluk – giáo sư tại Khoa Kỹ thuật cũng cho biết thêm: “Vật liệu này có những đặc tính cơ học nhất định và độ bền cao. Nó đáp ứng tốt yêu cầu của một vật liệu thay thế ban đầu với 92% nước”. Adesida, Boluk và nghiên cứu sinh Xiaoyi Lan dẫn đầu dự án tạo ra sụn in 3D. Với hy vọng cung cấp giải pháp tốt hơn cho các bệnh nhân ung thư da phải phẫu thuật.

Bước tiến cho cả lĩnh vực y học chuẩn xác và y học tái tạo

Adesida cho biết: “Khi thực hiện phẫu thuật tái cấu trúc, mũi sẽ thẳng. Nhưng sau một thời gian thích ứng với môi trường mới,; nó sẽ bị cong vênh giống như độ cong của xương sườn. Nếu nhìn từ bề ngoài sẽ thấy có vấn đề về thẩm mỹ. Một vấn đề khác liên quan đến việc phẫu thuật mở khoang xương sườn (khu vực bảo vệ phổi) để tái cấu trúc mũi. Đây là vị trí giải phẫu rất quan trọng. Bệnh nhân có thể bị xẹp phổi và có nguy cơ tử vong rất cao”

Các nhà nghiên cứu cho biết công trình của họ là một bước tiến. Cho cả lĩnh vực y học chuẩn xác và y học tái tạo. Sụn ​​được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm bằng phương pháp in 3D. Giúp bệnh nhân tránh khỏi nguy cơ xẹp phổi, nhiễm trùng phổi. Và các vết sẹo nghiêm trọng tại vị trí xương sườn của bệnh nhân. Adesida cho biết: “Điều này thật sự là một lợi ích lớn cho các bệnh nhân.

Cơ hội làm đẹp trong tương lai

Công nghệ in sinh học 3D tạo ra sụn mũi

Mỗi năm có hơn ba triệu người ở Bắc Mỹ được chẩn đoán mắc bệnh ung thư da lành tính. Trong đó có đến 40% gặp phải các tổn thương ở mũi. Cần phải tiến hành phẫu thuật để loại bỏ chúng. Nhiều bệnh nhân bị loại bỏ sụn khiến khuôn mặt bị biến dạng. Theo cách truyền thống, bác sĩ sẽ phẫu thuật sẽ lấy sụn từ một trong các xương sườn của bệnh nhân. Sau đó định hình lại hình dạng và kích thước. Để nó phù hợp với khu vực cần phẫu thuật. Các thủ thuật này thường đi kèm với nhiều biến chứng.

Nhiều bệnh nhân bị loại bỏ sụn khiến khuôn mặt bị biến dạng. Giờ đây, họ chỉ cần lên bàn mổ để làm 1 thủ thuật nhỏ; lấy sinh thiết từ mũi trong khoảng 30 phút và chờ đợi thành quả nuôi cấy từ sụn gốc. Chúng tôi có thể lưu trữ các tế bào để xây dựng; một nguồn cung cấp cho các cuộc phẫu thuật sau này”.

Nhóm nghiên cứu vẫn đang tiếp tục thử nghiệm và kiểm tra xem; liệu sụn được nuôi trong phòng thí nghiệm có giữ được các đặc tính ban đầu của nó. Sau khi cấy ghép trên mô hình động vật hay không. Nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ chuyển công trình; sang thử nghiệm lâm sàng trong vòng hai đến ba năm tới.

Nguồn: khoahoc.tv

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *