Theo một nghiên cứu năm 2019, in sinh học nội tạng đề cập đến việc sử dụng công nghệ in 3D để lắp ghép nhiều loại tế bào khác nhau, các yếu tố tăng trưởng cùng với vật liệu sinh học thành từng lớp để tạo ra nội tạng nhân tạo hoàn toàn giống như nội tạng tự nhiên.
Theo Giáo sư Jennifer Lewis (Viện nghiên cứu Wyss thuộc Đại học Harvard), phương thức tái tạo này đang ở giai đoạn phát triển với động lực là nhu cầu của con người.
Tính đến ngày 8.3.2023, nước này có tới 106.800 trường hợp chờ ghép tạng, theo thống kê của Cơ quan Quản lý Dịch vụ và Tài nguyên Y tế (HRSA). Khoảng 6.000 người hiến tạng đã chết trung bình cung cấp 3,5 cơ quan/người cho mỗi năm người hiến tạng còn sống, nhưng trung bình mỗi năm chỉ có 6.000 cơ quan được hiến tạng.
Tiến sĩ Anthony Atala (Viện nghiên cứu Y học tái tạo Wake Forest) cảnh báo rằng việc tiến hành phẫu thuật với một người không cần thiết là một rủi ro nghiêm trọng. Bởi vì bạn đang lấy một bộ phận cơ thể của người khác khi đó, người hiến tạng còn sống không phải là nguồn ưu tiên. Khi về già, họ có thể cần nó đặc biệt.
Theo HRSA, mỗi ngày có 17 người chết trong danh sách chờ ghép tạng, với một cái tên được thêm vào sau mỗi 10 phút.
"Chạy thận là cần thiết cho 1 triệu người trên toàn thế giới. Họ cần chạy thận vì suy thận giai đoạn cuối. Chạy thận mang lại thêm 5 năm nữa để sống, nhưng mỗi năm tỷ lệ tử vong lại tăng 15%. Theo giáo sư Lewis, đây thực sự là động lực để phát triển trong sinh học nội tạng vì chạy thận rất khó với cơ thể.
Theo Martine Rothblatt, chủ tịch công ty công nghệ sinh học United Therapeutics, "Không có lý do gì mà người cần thận, phổi, tim hoặc gan lại không nhận được." Chúng ta đang giải quyết vấn đề bằng công nghệ.
Các kỹ thuật được sử dụng trong quy trình sinh học nội tạng
Đầu tiên, bác sĩ sử dụng dụng cụ sinh thiết lấy một mảnh mô từ bệnh nhân để in sinh học nội tạng. Từ mảnh mô, họ tách lấy tế bào và nuôi cấy chúng trong lồng ấp. Môi trường khác nhau cần thiết cho mỗi loại tế bào.
"Ma trận ngoại bào" sau đó được tạo ra bằng cách trộn tế bào với một chất keo. Đây chính là mực sinh học chứa tế bào sống, phân tử giàu nước được gọi là hydrogel, chất trung gian cùng yếu tố tăng trưởng hỗ trợ quá trình sinh sôi và chuyên biệt hóa của tế bào.
Theo giáo sư Lewis, vật liệu dùng đến không độc hại, có thể phân sinh học và tương thích về sinh học, đảm bảo không có phản ứng miễn dịch tiêu cực. Hai trong số các vật liệu sinh học phổ biến hơn cho in sinh học nội tạng là collagen và gelatin.
Tiếp theo, các bác sĩ nạp mực sinh học nạp mực vào hộp mực bằng cách sử dụng đầu in cùng vòi phun tạo từng lớp vật liệu dựa trên dữ liệu hình ảnh từ bệnh nhân.thuộc vào loại nội tạng cần in, chất lượng của thiết bị in và số lượng đầu in cần thiết, thời gian in có thể dao động từ vài giờ đến vài giờ. Tiến sĩ Atala giải thích rằng toàn bộ quá trình từ lấy mô đến cấy ghép mất từ 4 đến 6 tuần.
Thử thách cuối cùng là làm cho nội tạng nhân tạo hoạt động bình thường. Giáo sư Lewis giải thích: "Giống như khi lấy nội tạng từ người hiến, bạn phải lập tức đưa nội tạng vào lò phản ứng sinh học và bắt đầu rưới máu nếu không nó sẽ chết đi."
Thời gian ra mắt và chi phí
Trong ước tính thời gian nội tạng in sinh học hoạt động tốt có thể được cấy ghép, cả giáo sư Lewis và tiến sĩ Atala đều thận trọng.
Giáo sư Lewis nhận định: "Lĩnh vực này đang phát triển nhanh chóng, nhưng tôi tin rằng ngay cả với tiến bộ to lớn đã đạt được, chúng ta vẫn cần thêm một thập kỷ nữa."
Tiến sĩ Atala khẳng định rằng về phương diện chi phí, mọi người đều sẽ tiếp cận được: "Chi phí điều trị suy nội tạng rất cao. Bệnh nhân chạy thận mỗi năm có thể chi tới 250.000 đô la. Cấy ghép nội tạng chắc chắn sẽ ít tốn kém hơn nhiều."
Hiệp hội Thận Mỹ ước tính chi phí ghép thận trung bình là 442.500 USD vào năm 2020. thuộc vào độ phức tạp, máy in 3D bán lẻ có giá từ vài nghìn đến 100.000 USD. Tuy nhiên, chi phí để duy trì ngân hàng tế bào cho bệnh nhân, nuôi cấy tế bào và xử lý vật liệu sinh học một cách an toàn sẽ khá tốn kém.
Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống
Nguồn tin: 1thegioi.vn
Tham gia bình luận