Nghiên cứu hệ vi sinh bằng ruột nhân tạo

Mô hình ruột nhân tạo gồm 2 tấm hình chữ nhật làm từ cao su silicon thấm nước và các loại nhựa khác, như polystyrene.

Ưu điểm của những nguyên liệu này là rẻ và sẵn có. Nhóm nghiên cứu thuộc Phòng thí nghiệm MIT Lincoln ở bang Massachusetts đã thiết kế nhiều đầu ống kim tiêm màu xanh cắm vào tấm hình chữ nhật đầu tiên để kiểm soát nồng độ oxy. Không khí khuếch tán qua nhựa trong khi ống kim cho phép nhóm nghiên cứu thay đổi nồng độ oxy cục bộ tại các vị trí khác nhau bên trong mô hình.

Tấm hình chữ nhật thứ hai giúp kiểm soát chất nhầy. Cả hai tấm khi ghép vào sẽ mô phỏng chính xác các yếu tố bên trong đường ruột . Sau đó, họ lấy mẫu vi sinh đường ruột từ cơ thể bệnh nhân tình nguyện để nuôi cấy.

Nếu duy trì được quá trình mô phỏng hoạt động của đường ruột bằng thiết bị này, các nhà khoa học có thể tiến hành các thử nghiệm như bơm độc tố hay thực hiện các biện pháp trị liệu để quan sát phản ứng của hệ vi sinh bên trong. Từ đó, vai trò của hệ vi sinh đường ruột đối với sức khỏe và đời sống hàng ngày của con người sẽ được thấy rõ rệt hơn. Chính hệ vi sinh này tạo ra tính ổn định và khả năng đề kháng của cơ thể trước các tác nhân gây bệnh.

HÌnh ảnh tấm ruột nhân tạo hình chữ nhật đang được nghiên cứu. (Ảnh: Phys).

Theo các nhà khoa học, đường tiêu hóa của cơ thể con người chứa một hệ vi sinh phức tạp và khác nhau, bao gồm tới 100 nghìn tỷ vi khuẩn. Một số loại vi khuẩn trong ruột sẽ chết khi có oxy, trong khi những loại khác lại cần có oxy để tồn tại. Ruột cũng chứa cả chất nhầy giúp nhiều loại vi khuẩn phát triển. 

Nhóm nghiên cứu đang hợp tác với Đại học Alabama, Đại học Northeastern và Đại học California để thực hiện các xét nghiệm đầu tiên về mẫu vi sinh đường ruột, nghiên cứu mối liên hệ giữa nó với bệnh Parkinson.