Đột phá: Các nhà khoa học Israel vừa tạo ra quả tim in 3D đầu tiên từ tế bào người

Một đột phá y tế mới vừa được các nhà khoa học Israel công bố ngày hôm nay. Trong đó, họ tuyên bố đã in 3D thành công một trái tim nhân tạo bằng mực sinh học làm từ chính tế bào của người bệnh.

Theo miêu tả của các nhà khoa học, đột phá này sẽ cho phép các bác sĩ "vá" lại những trái tim của bệnh nhân bị hỏng, hay thậm chí tạo ra được những trái tim hoàn chỉnh để cấy ghép trong tương lai.

Các cơ quan sinh học in 3D nói chung, và trái tim nói riêng sẽ giúp chúng ta giảm phụ thuộc vào nguồn cung nội tạng hiện nay đang khan hiếm. Đồng thời, kỹ thuật in 3D từ tế bào tự thân đương nhiên sẽ giải phóng người bệnh khỏi sự phụ thuộc suốt đời vào thuốc chống đào thải, như khi họ nhận nội tạng cấy ghép từ người khác.

Đột phá: Các nhà khoa học Israel vừa tạo ra quả tim in 3D đầu tiên từ tế bào người

Quả tim có kích thước bằng cục tẩy bút chì

Đột phá mới được công bố trên tạp chí Advance Science. Trong đó, các nhà khoa học đến từ Đại học Tel Aviv, Israel cho biết họ đã sử dụng kỹ thuật in 3D sinh học để tạo ra một trái tim có kích thước khoảng 2,5 cm.

Quá trình in kéo dài 3 tiếng đồng hồ. Và mặc dù mới chỉ đạt kích thước bằng một trái tim thỏ, quả tim in 3D này cũng đã mang một ý nghĩa hết sức quan trọng. 

Đây là lần đầu tiên con người có thể in ra được một quả tim có đầy đủ mạch máu, tâm thất và các buồng tim, sử dụng một loại mực in sinh học có nguồn gốc từ tế bào của chính bệnh nhân.

Để tạo ra được loại mực in kì diệu này, các nhà khoa học đã lấy mẫu mô mỡ từ chính bệnh nhân, sau đó chia tách các thành phần của chúng ra làm hai loại: thuộc tế bào và phi tế bào. 

Kế đó, tế bào sẽ được lập trình lại thành các tế bào gốc. Các vật liệu phi tế bào được biến thành một loại gel dùng làm mực sinh học.

Giáo sư Tal Dvir, trưởng dự án nghiên cứu tại Đại học Tel Aviv cho biết: "Bằng cách này, trái tim sẽ hoàn toàn tương thích sinh học và phù hợp với cơ thể bệnh nhân, giúp giảm khả năng bị đào thải từ bên trong cơ thể".

Cận cảnh quả tim in 3D đầu tiên và hoản chỉnh nhất trên thế giới

Trước đây, chưa từng có nhà khoa học nào thành công trong việc in 3D ra một quả tim hoàn chỉnh. Các nghiên cứu thành công nhất mới chỉ in được mẫu mô tim đơn giản - không chứa mạch máu, thứ mà chúng cần để sống và hoạt động.

Một tương lai, khi nội tạng có thể in 3D cá nhân hóa

Việc in 3D thành công một trái tim nhân tạo sẽ bắt đầu một tương lai mới, khi nội tạng con người có thể được sản xuất dễ dàng và cá nhân hóa.

"Bệnh nhân sẽ không còn phải chờ cấy ghép, hay uống thuốc để ngăn chặn sự đào thải của cơ thể. Thay vào đó, các cơ quan cần thiết sẽ được in hoàn thiện và đầy đủ, cá nhân hóa cho mọi bệnh nhân", thông cáo báo chí về nghiên cứu cho biết.

Và đó là một tương lai hoàn toàn khả thi, bởi ngay lúc này bên trong một phòng thí nghiệm ở Israel, các nhà khoa học đã có được chiếc máy in 3D sinh học đủ khả năng. Nó đã có thể điều khiển những dòng mực sinh học chảy ra, từng lớp một bên trong một khối hộp nhỏ trong suốt và vô trùng.

Sau 3 tiếng chạy đi chạy lại, đầu kim in đã kết thúc công việc tạo ra một trái tim nhỏ có kích thước và màu sắc như cục tẩy bút chì.

Cỗ máy tin 3D mà các nhà khoa học Israel sử dụng

"Các tế bào cần thêm một tháng nữa để trưởng thành và sau đó sẽ có thể bắt đầu đập và làm việc", giáo sư Dvir nói. Một khi nó bắt đầu có chức năng, nhóm nghiên cứu có thể tiến đến thử nghiệm trên động vật.

Chia sẻ về việc liệu bao lâu nữa con người có thể ứng dụng được công nghệ đột phá này, giáo sư Dvir nói: "Trái tim in 3D có thể được thử nghiệm trên động vật, nhưng chúng tôi chưa biết chính xác thời gian thử nghiệm trên người".

Để in ra một trái tim 3D có kích thước tương đương trái tim con người có thể mất cả ngày. Nó sẽ cần hàng tỷ tế bào, so với trái tim này mới chỉ có hàng triệu, giáo sư Dvir giải thích.

Nhưng không phải vì thế mà nghiên cứu chưa thể có ứng dụng. Các nhà khoa học cho biết trong quá trình cải thiện kỹ thuật để tạo ra một trái tim hoàn chỉnh cho con người, họ sẽ có thể dùng công nghệ này để in ra các "bản vá", hoặc các bộ phận nhỏ trong tim để sửa chữa và thay thế trước cho bệnh nhân.

Tham khảo Bloomberg