"System-on-chip" là chưa đủ, các nhà khoa học vừa tạo ra "Heart-on-chip", tim trên vi mạch

Các nhà khoa học sẽ có thể sớm thực hiện các thí nghiệm về tim mạch mà không cần sử dụng tới các tế bào sống. Trong một nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Nature Materials, các nhà nghiên cứu tại đại học Havard công bố họ đã thành công trong việc tạo ra trái tim được in 3D trên vi mạch đầu tiên có khả năng thu thập dữ liệu về nhịp tim.

Các nhà nghiên cứu tại đại học Havard công bố họ đã thành công trong việc tạo ra trái tim được in 3D trên vi mạch đầu tiên có khả năng thu thập dữ liệu về nhịp tim.

"Thiết bị" này được cấu thành từ một loại vật liệu nhân tạo được thiết kế có cấu trúc và chức năng tương tự các tế bào sống. Nó không thể được dùng để thay thế các cơ quan nội tạng nhưng lại rất hữu ích cho các nghiên cứu khoa học, giúp đẩy mạnh tiến trình phát hiện các loại dược phẩm mới.

Đột phá này còn cho phép các nhà khoa học tạo ra nhiều loại nội tạng trên vi mạch với các thuộc tính nhất định giúp mô phỏng lại một căn bệnh hoặc thậm chí là tình trạng của bệnh nhân.

Nội tạng trên vi mạch (Organs-on-chips hay OoC), còn được biết đến với cái tên mỹ miều "hệ thống sinh lý tiểu vi" (microphysiological systems), có cấu trúc và chức năng y hệt nội tạng thật. Chúng có thành phần là một loại nhựa polymer trong suốt và dẻo dai, giúp mô phỏng môi trường sinh học bên trong cơ thể con người. Các vi mạch cũng trong suốt để các nhà khoa học có thể quan sát quá trình hoạt động của "thiết bị".

Một phần của đột phá này đó là tạo ra 6 loại mực in 3D khác nhau có khả năng tích hợp các cảm biến vào các cơ quan nội tạng được in. Các cảm biến được tích hợp vào trái tim trên vi mạch có thể đo đạc nhịp đập của trái tim nhân tạo này.

Hiện giờ, các vi mạch này chỉ có thể mô phỏng cấu trúc và chức năng của phổi, tim, lưỡi và ruột. Vào tháng 6, viện Kĩ sư sinh học Wyss của trường Havard đã phát triển thành công phổi trên vi mạch được lập trình để giả lập lại phổi người. Trái tim trên vi mạch là phát kiến mới và cao cấp nhất.

Vào tháng 6, viện Kĩ sư sinh học Wyss của trường Havard đã phát triển thành công phổi trên vi mạch được lập trình để giả lập lại phổi người.

"Thường thì các nhà nghiên cứu bó tay khi phải theo dõi các thay đổi chậm xảy ra theo thời gian trong các tế bào thuộc tim mạch đang phát triển vì không có phương pháp đo đạc dễ dàng và không xâm lấn tới cơ thể. Các cảm biến tích hợp cho phép họ liên tục thu nhận dữ liệu trong quá trình phát triển của các tế bào. Tương tự, chúng có thể giúp nghiên cứu về các tác động lâu dài của các chất độc." theo Johan Ulrik Lind, tác giả của công trình này.