Khoa Học News

Cách tạo ra nội tạng bằng công nghệ in 3D

Hiện tại có hàng trăm ngàn người đang trong danh sách cấy ghép, phải chờ đợi được hiến tặng các cơ quan quan trọng như thận, tim và gan để có thể được cứu sống, nhưng thực tế không phải lúc nào cũng có sẵn để đáp ứng nhu cầu đó. Vậy nếu thay vì chờ đợi, chúng ta tạo ra các cơ quan hoàn toàn mới thì sao, liệu điều đó có khả thi?​

Công nghệ in sinh học 3D (Bioprinting)

Ý tưởng này là nền móng của công nghệ Bioprinting (công nghệ in sinh học - một nhánh của y học tái sinh hiện) đang được phát triển. Hiện tại công nghệ này chưa thể in các cơ quan phức tạp, nhưng các mô đơn giản hơn như mạch máu và ống dẫn chịu trách nhiệm trao đổi chất dinh dưỡng và chất thải đã nằm trong tầm tay.

Bioprinting tương tự in 3D (một kỹ thuật đặt các lớp vật liệu lên nhau để tạo ra một vật thể ba chiều), nhưng thay vì dùng nguyên liệu kim loại, nhựa,... Bioprinting sử dụng Bioink (mực in sinh học - một nguyên liệu in có chứa các tế bào sống), phần lớn Bioink là các phân tử Hydrogel. Trộn lẫn vào đó là hàng triệu tế bào sống cũng như các hóa chất khác nhau khuyến khích các tế bào giao tiếp và phát triển.

Một số Bioink bao gồm một loại tế bào, trong khi những loại khác kết hợp các loại khác nhau để tạo ra các cấu trúc phức tạp hơn. Ví dụ như bạn muốn in một mảnh sụn ở đầu gối giữ cho xương ống chân và xương đùi không bị mài vào nhau. Nó được tạo thành từ các tế bào gọi là Chondrocytes và bạn sẽ cần một nguồn nguyên liệu lành mạnh để tạo ra loại Bioink phù hợp. Những tế bào này có thể đến từ các tế bào được nuôi trong phòng thí nghiệm hoặc có thể lấy từ mô của chính bệnh nhân để tạo ra mô sụn ít có khả năng bị cơ thể đào thải.

Kỹ thuật in sinh học phổ biến nhất là Bioink được nạp vào buồng in và được đẩy qua một vòi tròn gắn vào đầu phun có đường kính nhỏ hơn 400 micron và có thể tạo ra một sợi liên tục. Một hình ảnh hoặc tập tin được vi tính hóa sẽ chỉ định vị trí của sợi. Những máy in này rất nhanh, tạo ra sụn trong khoảng nửa giờ. Sau khi in, một số Bioink sẽ cứng ngay lập tức, số khác cần ánh sáng tia cực tím hoặc một quá trình hóa học hoặc vật lý bổ sung để ổn định cấu trúc.

Nếu quá trình in thành công, các tế bào trong mô tổng hợp sẽ bắt đầu hoạt động giống như cách các tế bào thực hiện trong mô thực: truyền tín hiệu cho nhau, trao đổi chất dinh dưỡng và nhân lên. Hiện nay, chúng ta đã có thể in các cấu trúc tương đối đơn giản, ngoài ra các nhà nghiên cứu đã tạo ra mô phổi, da và sụn, cũng như các phiên bản thu nhỏ, bán chức năng của thận, gan và tim, tuy nhiên, tái tạo môi trường sinh hóa phức tạp của một cơ quan chính là một thách thức lớn.

Thách thức và tiềm năng của công nghệ in sinh học 3D

In sinh học với kỹ thuật hiện nay có thể phá hủy một tỷ lệ đáng kể các tế bào trong mực in nếu đầu phun quá nhỏ hoặc nếu áp suất in quá cao. Một trong những thách thức ghê gớm nhất là làm thế nào để cung cấp oxy và chất dinh dưỡng cho tất cả các tế bào trong một cơ quan có kích thước hoàn chỉnh. Đó là lý do tại sao chúng ta chỉ mới thành công với các cấu trúc phẳng hoặc rỗng và đang bận rộn phát triển cách để kết hợp các mạch máu vào mô được in.

Kỹ thuật in sinh học có tiềm năng vô cùng to lớn để nâng cao hiểu biết của chúng ta về cách thức các cơ quan hoạt động và mở ra cánh cửa mới cho y học. Liệu chúng ta có thể kéo dài cuộc sống của con người bằng cách in và thay thế các cơ quan bị hỏng?

TIN CŨ HƠN
Tác hại khôn lường khi ăn quá nhiều quả bơ

Tác hại khôn lường khi ăn quá nhiều quả bơ

Nếu ăn quá nhiều bơ sẽ dẫn đến nhiều tác hại khôn lường: làm tổn thương gan, dị ứng, ảnh hưởng đến tác dụng của một số loại thuốc, tăng cân,....

Đăng ngày: 17/06/2026
Cách phòng ngừa rận mu - Loài côn trùng bám chặt ở "vùng kín"

Cách phòng ngừa rận mu - Loài côn trùng bám chặt ở "vùng kín"

Rận mu nằm sâu trong lỗ chân lông chúng bám chặt vào da người làm cho người bị đốt khó phát hiện ra khi ngứa mà chỉ nghĩ đến bệnh ngứa ngoài ra khác.

Đăng ngày: 16/06/2026
Hướng dẫn cách dùng chỉ nha khoa "chuẩn"

Hướng dẫn cách dùng chỉ nha khoa "chuẩn"

Chỉ nha khoa giúp vệ sinh các mảng bám trên răng tốt tăm thông thường. Tuy nhiên, sử dụng chỉ nha khoa sai kỹ thuật có thể gây tổn thương răng và nướu.

Đăng ngày: 16/06/2026
Giải pháp chống ngứa khi bị muỗi đốt cực đơn giản

Giải pháp chống ngứa khi bị muỗi đốt cực đơn giản

Vết ngứa do muỗi đốt thực sự rất khó chịu và nếu bạn cứ tiếp tục gãi thì vết đốt thậm chí có thể bị xước và tăng nguy cơ nhiễm trùng.

Đăng ngày: 13/06/2026
14 lợi ích tuyệt vời của quả vải đối với sức khỏe và sắc đẹp

14 lợi ích tuyệt vời của quả vải đối với sức khỏe và sắc đẹp

Không chỉ có hương vị thơm ngon, quả vải còn chứa nhiều vitamin và chất chống oxy hóa giúp phòng ngừa ung thư, hỗ trợ sức khỏe tim mạch, làm chậm quá trình lão thị, giúp da mịn màng và mái tóc óng ả.

Đăng ngày: 09/06/2026
Các loại hạt có lợi ích sức khỏe vi diệu nên bổ sung trong ngày Tết

Các loại hạt có lợi ích sức khỏe vi diệu nên bổ sung trong ngày Tết

Tết này thay vì ăn nhiều bánh kẹo, bạn nên tích cực thưởng thức những loại hạt rất tốt cho sức khỏe để tránh bị tăng cân, mệt mỏi.

Đăng ngày: 06/06/2026
Những bệnh về da dễ mắc trong nắng nóng mùa hè

Những bệnh về da dễ mắc trong nắng nóng mùa hè

Bác sĩ Trình Ngô Bỉnh, Khoa Da liễu Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Central Park TP HCM, đúc kết 8 bệnh da thường gặp trong thời tiết nắng nóng mùa hè và cách phòng tránh, xử lý.

Đăng ngày: 03/06/2026
Khoa Học News