Thế giới đáng sợ nhưng đáng kinh ngạc của các bộ phận cơ thể in 3d

Một trong những hy vọng lớn về in 3D là, ngoài việc in đầu Yoda hoặc một bữa ăn nhẹ buổi chiều, chúng ta sẽ có thể tái tạo các cơ quan, tay chân và các bộ phận quan trọng khác của con người bị bệnh hoặc tai nạn.

Chân tay giả được in 3D đã tạo nên nhiều câu chuyện ấm lòng về việc trả lại hoặc tạo chức năng cho bệnh nhân. Nhưng khả năng tiếp cận và cởi mở của in 3D đã giúp có thể mang lại những tiến bộ của nó cho nhiều người với chi phí thấp.

In 3D sinh học, tuy nhiên, là một vấn đề khác. Đó là một viễn cảnh kỳ lạ nhưng kỳ diệu mà một ngày nào đó chúng ta có thể in ra những trái tim thay thế và các cơ quan quan trọng khác. Trong khi thực tế đó là xa vời, nó không còn quá xa mà nó có vẻ giống như khoa học viễn tưởng. Có những tiến bộ khoa học thực sự đang được thực hiện với các thiết bị in ra xương, da, sụn, tế bào thần kinh và thậm chí toàn bộ các cơ quan.

Những dự án này và những người tạo ra chúng đôi khi đã chết vì bản chất giống Frankenstein của họ, nhưng khả năng sinh ra các bộ phận cơ thể mang lại sự sống thông qua công nghệ là giấc mơ nhiều hơn là ác mộng. Kiểm tra các slideshow cho một số tiến bộ gần đây.

• 1 tế bào thần kinh

  Một trong những thách thức lớn của in 3D sinh học là sự tinh tế và phức tạp của các tế bào thần kinh. Phòng thí nghiệm nano và điện tử nano trong tình huống của Đại học Công nghệ Michigan đang bắt đầu với công việc lớn về tái tạo thần kinh. Nhóm nghiên cứu hiện đang nghiên cứu xem liệu tinh thể nano cellulose có tạo ra mực sinh học khả thi hay không.

• 2 tuyến giáp

  Các nhà khoa học tại Giải pháp in sinh học 3D ở Nga đã in 3D toàn bộ tuyến giáp mà họ sẽ cấy vào chuột để thử nghiệm. Tuyến giáp được tạo ra bởi các tế bào gốc đến từ các tế bào mỡ sau đó được trộn lẫn với hydrogel. Các nhà nghiên cứu đã trình bày những phát hiện của họ tại Đại hội Bioprinting quốc tế tại Singapore trong tháng này.

• 3 trái tim

  Viện Y học tái sinh Wake Forest chịu trách nhiệm cho một bước đột phá in 3D khác. Gần đây, nó đã tiết lộ rằng nó đã tạo ra một "organoid" trái tim đang đập, một mạng lưới các tế bào tim được tạo ra từ các tế bào da đã được lập trình lại và sau đó được hợp nhất với in 3D.



4 xương

Cơ bản nhất của các bộ phận cơ thể, xương không dễ thay thế như vẻ ngoài của chúng. Ghép xương có thể bị từ chối bởi cơ thể và kim loại, polyme và gốm sứ gây ra các biến chứng của riêng họ. Sử dụng một quy trình gọi là CT-Bone, các bác sĩ ở châu Âu hiện có thể in 3D một cơ sở canxi phốt phát, một khối xương, theo kích thước chính xác cần thiết. Trong vài tháng, bệnh nhân mọc xương từ cơ sở đó. CT-Bone là tác phẩm của Xilloc và Next 21, và có thể được sử dụng ở những khu vực không có trọng lượng như hộp sọ.



5 mũi và tai

Bất chấp những gì các bộ phim có thể nói với bạn, bạn không thể tái tạo toàn bộ một người từ mũi của họ. Nhưng bạn có thể phát triển một mũi mũi mới hoặc một tai tai thông qua in 3D. Tại nhóm Tái tạo và Tái tạo sụn của ETH Zürich, sụn mũi và tai được tạo ra thông qua sự kết hợp của các chất độc sinh học và tế bào sụn sống. Chúng được đặt vào tám ống tiêm và đưa vào máy in 3D, tạo ra mũi hoặc tai mới trong 16 phút. Một khi nó được đặt vào bệnh nhân, sụn sẽ phát triển xung quanh mô cấy. Một trong những lợi thế của in 3D là việc thay thế có thể được thực hiện để phù hợp với bản gốc. Và vì sụn sẽ được tạo ra từ tế bào của chính bệnh nhân, nên khả năng bị từ chối là rất thấp. Năm nay, nhóm nghiên cứu sẽ thử nghiệm sụn ở động vật và sau đó chuyển sang thử nghiệm lâm sàng ở người.



6 da

Mất da, dù bị bỏng hay vết thương, đều vô cùng đau đớn và biến dạng. Thay thế da có nghĩa là loại bỏ nó khỏi một bộ phận khác trên cơ thể bệnh nhân, điều này có thể gây ra nhiều biến chứng hơn nữa, không đề cập đến thực tế là có một lượng da hữu hạn. Tại Viện Y học tái sinh Wake Forest, các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu một quy trình in 3D tế bào da trực tiếp lên vết bỏng và vết thương. Bằng cách sử dụng máy in 3D, da có thể được tạo ra để phù hợp với độ sâu và kích thước cần thiết.


Bên cạnh việc sử dụng trong y tế, công ty mỹ phẩm L'Oreal đã ký hợp đồng với Organovo để nghiên cứu da in 3D để thử nghiệm các sản phẩm của mình.