In sinh học 3D, niềm hy vọng của bệnh nhân cần ghép tạng

Theo Mạng lưới thu thập và cấy ghép tạng Hoa Kỳ - Organ Procurement and Transplantation Network (OPTN), cứ 10 phút có thêm 1 người vào danh sách chờ đợi tạng để ghép ở các quốc gia.

Trung bình có khoảng 22 người tử vong mỗi năm do không chờ đợi được tạng ghép tương thích. Lý do rất đơn giản, khoảng cách giữa nguồn cung cấp nội tạng và nhu cầu quá lớn.

Tuy nhiên, con số này sẽ có thể giảm mạnh nhờ tiến bộ của công nghệ in sinh học 3D (bioprinting 3D). Những tiến bộ trong lĩnh vực in sinh học 3D đang đem lại nhiều hi vọng về việc tạo ra các cơ quan chúng ta cần để cấy ghép.

Tế bào gốc lấy từ cơ thể của bệnh nhân được gửi đến một phòng thí nghiệm, nơi chúng được “trồng” để trở thành tế bào loại cơ quan cần thiết. Thiết bị in sinh học sẽ in ra tạng từ các tế bào này. Sau đó tạng được đặt trong một lồng ấp để trưởng thành. Khi các cơ quan đã sẵn sàng, bệnh nhân được nhận tạng đầy đủ chức năng mà cơ thể của họ sẽ không từ chối.

Các cơ quan nội tạng, bộ phận cơ thể người từ tim, gan, thận cho đến da, xương… đều có thể được in bằng kỹ thuật in sinh học 3D - Ảnh: Gizmodo.

Năm nay, các nhà nghiên cứu đã phát triển được mô gan in 3D hoạt động đầu tiên, thậm chí được trái tim nhỏ trên một con chip.

Họ đã thử in sinh học cả da, sụn, xương, các tuyến, "não mini", và nhiều bộ phận hơn nữa. Dường như, tất cả các bộ phận cơ thể người có thể thành chủ đề của nghiên cứu in sinh học 3D thành công này.

Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều rào cản ngăn áp dụng rộng rãi công nghệ in sinh học 3D. Cụ thể, việc trồng các cơ quan thay thế rất khó, đặc biệt liên quan đến kỹ thuật phức tạp khi in ấn nội tạng đặc như thận, tim và phổi.

Phải có thời gian và tiền bạc để tiến hành nhiều thử nghiệm, nghiên cứu rủi ro dài hạn về khả năng tương thích. Có lẽ một trong những trở ngại lớn nhất là thiếu tiếp cận với mô hình kỹ thuật số của các cơ quan đích. Những mô hình này đảm bảo rằng, sản phẩm cuối cùng phải chính xác khoa học và phù hợp về y tế và 3D Print Exchange đang cố gắng làm được điều này.

Dù còn nhiều khó khăn và rào cản nhưng các nhà nghiên cứu hi vọng sẽ sớm đến ngày công nghệ in sinh học 3D được áp dụng rộng rãi, đem lại hy vọng cho những người chờ tạng ghép - Ảnh: Wired.

Trang web về in 3D nói trên dẫn đầu bởi Viện Y tế Quốc gia (NIH), cung cấp một nền tảng mở và tương tác, nơi mà người dùng có thể xem, tải về, và chia sẻ các tập in sinh y học 3D, các hướng dẫn và tài liệu giáo dục.

Những nhà nghiên cứu hi vọng, thông tin cần thiết này phổ biến rộng rãi sẽ thúc đẩy việc thông qua cho phép in 3D trong nghiên cứu khoa học.

Nhìn chung, những lợi ích của in sinh học 3D vượt xa bất kỳ rào cản nào đối với việc áp dụng nó và đã có nhiều tiến bộ. Chi phí sẽ giảm và nhiều tổ chức y tế hơn đã khám phá khả năng của in sinh học 3D.

Kết hợp với việc dễ dàng truy cập để nghiên cứu thông qua các sáng kiến như Exchange 3D Print, sẽ làm cho công nghệ này thậm chí còn dễ tiếp cận hơn trong tương lai. Những nhà nghiên cứu hy vọng rằng một ngày nào đó, bất cứ khi nào có người cần tạng, chúng ta đều đáp ứng được ngay mà không phải chờ đợi quá lâu.

Tạ Ban (futurism)