In 3D và in 3D kết hợp với nhau để tạo ra mô tim người.

Kỹ thuật in sinh học trong phòng thí nghiệm của Đại học Stanford sử dụng các tế bào sống để tạo ra các cấu trúc giống như cơ quan nội tạng. Ảnh: Stanford University.

Máy in 3D đang thay đổi cách chúng ta xây dựng nhà cửa, ô tô và thậm chí cả thực phẩm. Công nghệ này giờ đây có thể thay đổi cả quá trình cấy ghép lấy nội tạng.

Kỹ thuật in 3D mô tim sống đã được tạo ra bởi Mark Skylar-Scott và nhóm kỹ sư sinh học tại Đại học Stanford. Họ dự đoán rằng một ngày nào đó, kỹ thuật này sẽ có thể được sử dụng để in các thành phần quan trọng của tim, như van và tâm thất, để cấy ghép cho những bệnh nhân tim cần thay thế.

Theo số liệu của Tổ chức Y tế Thế giới, bệnh tim mạch là nguyên nhân tử vong hàng đầu trên toàn cầu, giết chết gần 18 triệu người mỗi năm. Bệnh nhân có thể nhận cấy ghép, nhưng trong vòng 20 hoặc 30 năm sau, các bộ phận cấy ghép có thể bị cơ thể đào thải.

In 3D sinh học là một phương pháp để tạo ra một cơ quan mới bằng cách sử dụng các tế bào của chính bệnh nhân. Bằng cách này, đào thải, tình trạng hệ miễn dịch của cơ thể tấn công nội tạng ngoại lai, có thể bị hạn chế.

Skylar-Scott nói với CNET rằng "Đó là mục tiêu cuối cùng, nhưng rất nhiều nền tảng cơ bản cho kỹ thuật in 3D sinh học này đã sẵn sàng."

Các tế bào sống được "lắp ghép" trong quá trình in 3D sinh học để tạo ra cấu trúc giống như cơ quan nội tạng. Mặc dù đây không phải là một phương pháp mới, nhưng tốc độ đến nay tương đối chậm vì phải in từng tế bào. Trái ngược với việc in 1.000 tế bào mỗi giây, sẽ mất hơn một nghìn năm để một quả tim con người được tạo ra.

Sau quá trình in sinh học, các mạch máu nhân tạo được đưa vào mô. Ảnh: Stanford University.

Thay vì in từng tế bào, nhóm Skylar-Scott tìm ra cách tăng tốc quá trình bằng cách in các cụm gồm hàng nghìn tế bào được gọi là organoid. Kỹ sư sinh học cho biết, "Chúng tôi lấy hàng triệu organoid và cô đặc chúng, sau đó tạo hình qua máy in.

Sau khi in, các cụm tế bào sẽ có hình dạng của mô tim và các nhà nghiên cứu tiếp tục in mạng lưới "mạch máu" vào bên trong chúng. "Mạch máu" được đặt vào thực ra là các cấu trúc dạng ống tương tự như tĩnh mạch của con người có thể tự bơm chất lỏng.

Bước tiếp theo sẽ là in một cấu trúc lớn hơn, giống như một bộ phận chức năng của tim, để cấy ghép vào một trái tim thật.

Theo Skylar-Scott, trong 5 năm tới, in 3D sinh học có thể tạo ra van tim được sử dụng trong cấy ghép và ít nhất 2 thập kỷ nữa có thể tạo ra một trái tim hoàn chỉnh.

Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống