Các nhà khoa học Mỹ chế tạo gan, phổi người trên chip nhựa, có thể lắp ghép với nhau

Phổi, thận, gan và tim… tất cả các cơ quan trên cơ thể người đều có thể được thu nhỏ vào bên trong một con chip nhựa. Mặc dù không có tác dụng thay thế bộ phận bị hư hỏng bên trong cơ thể chúng ta, các nhà khoa học nói những con chip thế này có rất nhiều ứng dụng.

Chẳng hạn như mới đây, Cơ quan Quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) cho biết, họ sẽ sử dụng những con chip thế này để mô phỏng cách mà cơ thể con người phản ứng với mỹ phẩm, hóa chất và thực phẩm…

Các con chip sẽ thay thế cho thử nghiệm trên động vật, phương pháp chỉ cho độ chính xác tương đối và bị lên án là thiếu đạo đức.

Đây là một con chip nhựa, nhưng nó hoạt động như một lá phổi

Những con chip mô phỏng cơ quan nội tạng con người đã từng được sử dụng từ năm 2012. Ngoài FDA, một số đơn vị khác bao gồm Viện nghiên cứu Y tế quốc gia Hoa Kỳ (NIH) và Cơ quan Nghiên cứu Quốc phòng tiên tiến (DARPA) cũng tham gia phát triển và ứng dụng công nghệ này.

Hiện tại, Trung tâm An toàn thực phẩm và Dinh dưỡng ứng dụng, trực thuộc FDA đang tiếp tục nghiên cứu các con chip. Chúng được cung ứng và sản xuất bởi công ty Emulate Inc.

Mục đích ban đầu, các nhà nghiên cứu muốn tạo ra những con chip để thử nghiệm các loại thuốc mới. Họ muốn xem liệu chúng có hoạt tính hay tác dụng phụ thế nào với các cơ quan nội tạng người. Những con chip này sẽ thay thế cả thử nghiệm thuốc trên động vật và con người trước đây.

Tuy nhiên, Suzanne Fitzpatrick, cố vấn cao cấp về chất độc tại Trung tâm An toàn thực phẩm và Dinh dưỡng ứng dụng cho biết: Các con chip cũng có thể được sử dụng để kiểm tra độ an toàn của mỹ phẩm, thực phẩm và thực phẩm chức năng.

Bên trong những con chip này có gì?

Theo FDA, mỗi con chip đại diện cho một cơ quan nội tạng trong cơ thể, và họ sẽ bắt đầu chương trình nghiên cứu của mình với “chip gan”. Trong tương lai, Emulation cũng sẽ phát triển thêm những con chip mô phỏng nhiều cơ quan khác, ví dự như thận, phổi và ruột.

Bởi những con chip đều làm từ vật liệu polymer trong suốt, các nhà khoa học có thể nhìn xuyên qua chúng để quan sát tất cả những gì đang diễn ra bên trong.

Phía trên những kênh tí hon, họ đã lót vào những tế bào người còn sống. Chẳng hạn như một con chip gan sẽ chứa tế bào gan. Mỗi con chip này có cấu trúc sao cho nó có thể bắt chước quá trình sinh lý tự nhiên của từng cơ quan, một cách sát thực nhất.

Phổi có thể được đưa vào một con chip như thể nào?

Chẳng hạn như một con chip gan phải chứa đựng cả một hệ thống ống dẫn, mô phỏng lại những con đường mà máu chảy trong gan. Một con chip phổi thì lại khác, nó phải được thiết kế sao cho có thể co giãn như một người đang hít thở.

Một điều đáng chú ý hơn, Emulate cho biết các con chip thậm chí có thể được đặt vào một mô hình lớn, nối lại với nhau để tái tạo lại toàn bộ cơ thể người.

Bằng cách này, các nhà khoa học có thể đưa vào đó một loại thực phẩm, mỹ phẩm hay hóa chất cụ thể, để xem cả hệ thống cơ quan sẽ phản ứng với chúng như thế nào khi chúng ta ăn vào hoặc vô tình phơi nhiễm.

Cũng phải nói rằng, đây không phải lần đầu tiên các nhà khoa học thử tạo ra những con chip mô phỏng cơ quan người. Hồi đầu tháng, các nhà nghiên cứu tại Đại học Northwesten cũng đã thiết kế thành công một con chip mô phỏng toàn bộ hệ sinh sản nữ.

Trông từ bên ngoài, con chip chỉ như một bản mạch điện tử. Nhưng các nhà khoa học nói rằng nó đã lần đầu tiên mô phỏng thành công cả chu kỳ kinh nguyệt. Những con chip được sử dụng với mục đích nghiên cứu y tế, bao gồm tìm hiểu bệnh u xơ, hội chứng buồng trứng đa nang và nhiều loại ung thư ở phụ nữ.

Tham khảo Livescience