Điều gì sẽ xảy ra khi chúng ta có thể in 3D các nội tạng trong cơ thể?

Điều gì sẽ xảy ra khi chúng ta có thể in 3D các nội tạng trong cơ thể?
Theo: zknight Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Thận, gan hay tim sẽ đều có thể được in 3D trong tương lai.

Nội tạng cơ thể, chẳng hạn như thận, gan và tim đều là các cấu trúc được xây dựng từ nhiều loại mô cực kỳ phức tạp. Trong đó, mỗi mô lại được tạo thành từ nhiều loại tế bào, phối hợp với nhau để tạo nên cấu trúc của cơ quan cho phép chúng thực hiện đúng chức năng của mình.

Ý tưởng là nếu chúng ta có thể dùng kỹ thuật in 3D để tạo ra nội tạng, kỹ thuật này phải bắt chước được đúng như những gì tự nhiên đã làm- sắp xếp các tế bào đúng vị trí và khiến chúng phục vụ đúng nhu cầu sinh học của cơ thể. Chẳng hạn như, đã in ra một quả thận 3D thì ít nhất nó cũng phải biết xử lý chất thải và bài tiết chúng dưới dạng nước tiểu.

Trong nghiên cứu mới nhất của mình, các nhà khoa học Đức và Australia đã công bố một kỹ thuật in 3D tế bào và các vật liệu sinh học khác. Nó là một bước tiến tới kết quả cuối cùng, nhằm tạo ra được các cơ quan phức tạp trong cơ thể bằng công nghệ được gọi là in 3D sinh học.

Điều gì sẽ xảy ra khi chúng ta có thể in 3D các nội tạng trong cơ thể?

Điều gì sẽ xảy ra khi chúng ta có thể in 3D các nội tạng trong cơ thể?

In 3D sinh học khác gì in 3D thường?

Trên thực tế, công nghệ in 3D đã được phát triển từ những năm 1980. Mục đích ban đầu của nó là tìm ra một cách hiệu quả và tối ưu để tạo ra được các vật thể rắn, chẳng hạn như các chi tiết máy móc phục vụ công nghiệp. In 3D sẽ thay thế các phương pháp chế tạo truyền thống như cắt gọt, đúc hoặc ép khuôn.

Bằng sáng chế về những kỹ thuật in 3D đầu tiên được bảo hộ trong 20 năm. Ngay sau khi nó hết hạn, ứng dụng trong lĩnh vực in 3D đã bùng nổ. Bây giờ, bạn đã có thể bắt gặp ở bất cứ đâu một chiếc máy in 3D, và nó sẽ in ra đủ mọi thứ, từ đồ chơi, máy móc cho tới cả một ngôi nhà.

Thế nhưng, in 3D sẽ trở thành một kỹ thuật hoàn toàn mới, nếu nó trở thành in 3D sinh học để làm việc với các tế bào.

Chẳng hạn, in 3D sinh học đòi hỏi phải được thực hiện trong điều kiện vô trùng để tránh ô nhiễm mẫu in. Môi trường cũng phải có nhiệt độ, độ ẩm thích hợp để các tế bào không chết. Ngoài ra, vật liệu sử dụng trong in 3D sinh học cũng không thể là vật liệu trong in 3D thông thường, bởi đa số chúng cần nhiệt độ cao hoặc dung môi độc hại với sự sống.

Hiện nay, các nhà khoa học vẫn đang tìm kiếm các vật liệu có thể được sử dụng cho một máy in 3D sinh học. Thách thức ở đây là chúng ta sẽ cần rất nhiều chứ không chỉ một loại vật liệu duy nhất.

Ví dụ, xương sẽ cần một loại vật liệu bền vững và chắc chắn. Cơ tim cần có tính đàn hồi còn các nội tạng mềm như gan cần loại vật liệu dẻo dai và có thể nén được.

Tháng trước, trong một nghiên cứu mới công bố tháng trước trên tạp chí Advanced Healthcare Materials, các nhà khoa học đã tìm ra một vật liệu mới chiết xuất từ tảo biển. Nó có thể được sử dụng để in 3D sinh học các tế bào gốc mà không gây hại cho sự tồn tại của chúng. Các tác giả tin rằng phát hiện mới này sẽ mở đường cho việc in ra được các cấu trúc mô phức tạp trong tương lai.

Khi nội tạng cũng có thể được in

Nguồn cung nội tạng trên thế giới hiện nay phụ thuộc gần như hoàn toàn vào người hiến tặng, và cung không đủ cầu. Mỗi ngày, khoảng 22 bệnh nhân trong danh sách chờ đợi hiến tạng ở Mỹ sẽ chết trước khi họ nhận được cơ quan cấy ghép.

Ngay cả khi may mắn được phẫu thuật ghép tạng, bệnh nhân sau đó cũng phải sử dụng thuốc ức chế miễn dịch suốt đời. Cùng với đó là nguy cơ cao các biến chứng, cấy ghép nội tạng từ nguồn hiến tặng tạo ra một chi phí rất lớn cho hệ thống y tế.

Nếu chúng ta có thể in 3D các mô sinh học, đó sẽ là một nguồn cung nội tạng thay thế mới. Nhưng in 3D toàn bộ một cơ quan là một mục tiêu rất phức tạp.

Trong khi các nhà khoa học mới chỉ đạt được thành công bước đầu với các cơ quan đơn giản như da, họ sẽ sớm phải đối mặt với việc kết hợp các dây thần kinh, mạch máu, mạch bạch huyết. Tích hợp rất nhiều hệ thống mới có thể tạo ra được các cơ quan như thận, phổi, tim hoặc gan.

Ứng dụng trong tương lai gần

Chúng ta sẽ phải mất nhiều năm và hàng triệu USD nữa mới có thể in ra được toàn bộ các bộ phận trên cơ thể người. Nhưng không hẳn là cứ phải đi đến đích thì các công nghệ in 3D sinh học mới được ứng dụng.

Hiện tại, chi phí từ đầu tới cuối để đưa được một loại thuốc từ nghiên cứu ra thị trường là khoảng 2,5 tỷ USD. Quá trình này mất trung bình 10 năm, và mỗi loại thuốc cũng chỉ có dưới 10% cơ hội được phê duyệt.

Khi một loại thuốc tiến đến giai đoạn thử nghiệm trên người, xác suất thành công của nó cũng chỉ đạt từ 10-15%. Trong khi đó, bệnh nhân tham gia thử nghiệm sẽ phải đối mặt với nguy cơ cao, thậm chí là tử vong.

Chúng ta biết rằng thử nghiệm thuốc thất bại, bởi các loại thuốc cho hiệu quả tốt trên động vật nhưng kém trên cơ thể bệnh nhân thực. Khoảng cách loài giữa các đối tượng thử nghiệm, từ chuột, tới linh trưởng và con người là rất lớn. Do vậy, chúng ta phải tìm cách kéo gần chúng lại.

Trong khi việc tạo ra nội tạng trong cơ thể động vật, sử dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen, đang là một hướng đi mới mẻ, công nghệ in 3D sinh học cũng có thể giúp đỡ. Một số công ty dược phẩm đã bắt đầu thực hiện ý tưởng in ra các mô hình của gan, thận hoặc tim để thử nghiệm thuốc.

Việc sử dụng động vật trong thử nghiệm cũng dấy lên vấn đề đạo đức. Năm 2013, Liên minh Châu Âu thậm chí đã thông qua một đạo luật hạn chế đưa động vật vào một số lĩnh vực thử nghiệm, chẳng hạn như phát triển mỹ phẩm.

Do dó, với nhiều ngành công nghiệp, các nhà nghiên cứu và phát triển sản phẩm cũng sẽ phải tìm cho mình hướng đi mới với những công nghệ có sẵn hiện tại. Mà trong tương lai gần, rất có thể đó sẽ là in 3D sinh học.

Tham khảo ScienceAlert

Tham gia ngay thử thách thiết kế cánh tay robot của NASA để giành giải thưởng lên tới 5.000 USD

tinybook tinybook 1 ngày 18 giờ
Tham gia ngay thử thách thiết kế cánh tay robot của NASA để giành giải thưởng lên tới 5.000 USD
Thử thách sáng tạo với cánh tay robot Astrobee của NASA hứa hẹn sẽ đem tới cơ hội thể hiện tài năng lập trình và thiết kế của mọi công dân trên thế giới.

Đây là lý do vì sao chẳng ai trong ngành công nghiệp xe hơi nói về robot, trừ Elon Musk

tinybook tinybook 1 ngày 20 giờ
Đây là lý do vì sao chẳng ai trong ngành công nghiệp xe hơi nói về robot, trừ Elon Musk
CB Insights - một công ty phân tích dữ liệu - đã sử dụng một thuật toán ngôn ngữ học để phân tích các phiên họp cổ đông của GM, Ford, Daimler và Tesla. Kết quả cho thấy, Tesla dành nhiều thời gian để nói về robot hơn hẳn 3 công ty còn lại.

Elon Musk muốn loại bỏ coban khỏi pin thế hệ mới, nhưng điều ấy là vô cùng khó khăn

tinybook tinybook 2 ngày 1 giờ
Elon Musk muốn loại bỏ coban khỏi pin thế hệ mới, nhưng điều ấy là vô cùng khó khăn
Chúng ta hãy cùng đi tìm hiểu lý do tại sao việc chế tạo ra một loại pin không coban - nguyên tố được gán cho cái tên "kim cương máu của ngành công nghiệp sản xuất pin", lại là điều không hề đơn giản.

Gặp gỡ nhà tiên tri lợn vừa đưa ra dự đoán 4 đội bóng lọt vào bán kết World Cup 2018

tinybook tinybook 2 ngày 12 giờ
Gặp gỡ nhà tiên tri lợn vừa đưa ra dự đoán 4 đội bóng lọt vào bán kết World Cup 2018
Chú lợn có tên Mystic Marcus từng nắm giữ nhiều kỷ lục dự đoán chính xác đã đưa ra phỏng đoán về những đội bóng góp mặt tại bán kết trong khuôn khổ World Cup 2018.

Công nghệ giá rẻ này có thể biến CO2 thành nhiên liệu cho xe hơi và máy bay với chi phí chưa đầy 100 USD

tinybook tinybook 2 ngày 17 giờ
Công nghệ giá rẻ này có thể biến CO2 thành nhiên liệu cho xe hơi và máy bay với chi phí chưa đầy 100 USD
Các nhà khoa học Mỹ và Canada đang nghiên cứu một phương pháp mới giúp biển đổi CO2 trong không khí trở thành nhiên liệu sử dụng cho xe hơi và máy bay với chi phí vô cùng rẻ, chỉ chưa đầy 100 USD.

CHÍNH THỨC: Chứng minh được thuyết tương đối của Einstein ở mức độ thiên hà

tinybook tinybook 2 ngày 22 giờ
CHÍNH THỨC: Chứng minh được thuyết tương đối của Einstein ở mức độ thiên hà
Dường như sở thích của cả giới khoa học là chứng minh những gì thiên tài Albert Einstein nói là đúng, bên cạnh sở thích chứng minh những gì thiên tài này nói là sai.

Thế giới sẽ sử dụng 50% năng lượng có thể tái tạo và 11% than đá vào năm 2050

tinybook tinybook 3 ngày 1 giờ
Thế giới sẽ sử dụng 50% năng lượng có thể tái tạo và 11% than đá vào năm 2050
Theo một báo cáo mới đây của Bloomberg New Energy Finance về những thay đổi trong sản xuất điện đến năm 2050, thì trong 33 năm tới, thế giới sẽ sản sinh gần 50% điện năng từ năng lượng có thể tái tạo.

Robot có khả năng đọc suy nghĩ của con người sẽ xuất hiện sớm hơn bạn nghĩ

tinybook tinybook 3 ngày 2 giờ
Robot có khả năng đọc suy nghĩ của con người sẽ xuất hiện sớm hơn bạn nghĩ
Robot hiện nay cực kỳ phổ biến, và chúng ngày một thông minh hơn.

Baidu phát triển thành công thuật toán AI có thể phát hiện ung thư chính xác hơn cả chuyên gia y tế

tinybook tinybook 4 ngày 1 giờ
Baidu phát triển thành công thuật toán AI có thể phát hiện ung thư chính xác hơn cả chuyên gia y tế
Các nhà nghiên cứu trí tuệ nhân tạo tại Baidu mới đây vừa công bố một thuật toán deep learning mới, hỗ trợ các chuyên gia y tế xác định sự tồn tại của các khối u hay ung thư một cách chính xác hơn.

Những người này khẳng định mình bị... dị ứng với sóng Wifi, nhưng sự thực đằng sau là gì?

tinybook tinybook 5 ngày 20 giờ
Những người này khẳng định mình bị... dị ứng với sóng Wifi, nhưng sự thực đằng sau là gì?
Chứng bệnh kỳ lạ gì thế? Mà biết đâu lại có thật, vì chẳng phải chúng ta từng có người dị ứng với nước hay sao?

Điều khiển được hạt nước trên bảng mạch, phòng thí nghiệm MIT tạo ra cách điều chế thuốc đột phá ít tốn kém hơn nhiều trước đây

tinybook tinybook 5 ngày 23 giờ
Điều khiển được hạt nước trên bảng mạch, phòng thí nghiệm MIT tạo ra cách điều chế thuốc đột phá ít tốn kém hơn nhiều trước đây
Một cách thức thực hiện công nghệ kênh dẫn vi lưu khác, cho phép ta có thể thực hiện những thử nghiệm sinh học hiệu quả và bớt tốn kém hơn.

Thắng đội tuyển Đức, người dân Mexico ăn mừng gây ra cả động đất. Đây là giải thích khoa học đằng sau cơn địa chấn này

tinybook tinybook 6 ngày 20 giờ
Thắng đội tuyển Đức, người dân Mexico ăn mừng gây ra cả động đất. Đây là giải thích khoa học đằng sau cơn địa chấn này
Người dân Mexico đã thực sự làm nên kì tích! Hai kì tích chỉ trong vòng một ngày!

Thử nghiệm đơn giản với cổ tay cho biết bạn có thể làm người mẫu, vận động viên hay võ sĩ sumo

tinybook tinybook 6 ngày 20 giờ
Thử nghiệm đơn giản với cổ tay cho biết bạn có thể làm người mẫu, vận động viên hay võ sĩ sumo
Một lần nữa, người Nhật lại khiến Internet bất ngờ vì phương thức đánh giá thể trạng đơn giản mà đầy hiệu quả.

Viễn cảnh thất nghiệp của công nhân nhà kho tại Trung Quốc rõ nét khi nhà máy 200.000 đơn hàng mỗi ngày của JD chỉ cần có 4 người làm

tinybook tinybook 1 tuần 2 giờ
Viễn cảnh thất nghiệp của công nhân nhà kho tại Trung Quốc rõ nét khi nhà máy 200.000 đơn hàng mỗi ngày của JD chỉ cần có 4 người làm
JD.com, một gã khổng lồ thương mại điện tử tại Trung Quốc, vừa xây dựng một trung tâm hàng hóa lớn tại Thượng Hải với chức năng tổ chức, đóng gói và vận chuyển 200.000 đơn hàng mỗi ngày. Công việc của 4 nhân viên duy nhất tại đây là...bảo trì robot.

Ngắm con đường dốc nhất thế giới với độ dốc 35%, làm chủ yếu từ bê tông vì lo nhựa đường bị chảy xuống

tinybook tinybook 1 tuần 13 giờ
Ngắm con đường dốc nhất thế giới với độ dốc 35%, làm chủ yếu từ bê tông vì lo nhựa đường bị chảy xuống
Phải là người có sức khỏe thể chất cực tốt thì bạn mới có thể vượt qua được con dốc Baldwin Street với độ dốc lên tới 19 độ mà không bở hơi tai.

Bạn biết gì về hệ thống cáp quang biển dài 885.000km, "xương sống" của mạng lưới Internet trên toàn thế giới?

tinybook tinybook 1 tuần 13 giờ
Bạn biết gì về hệ thống cáp quang biển dài 885.000km, "xương sống" của mạng lưới Internet trên toàn thế giới?
Cáp quang biển là hệ thống phức tạp, được bảo vệ rất cẩn thận, không phải "như cọng bún" mà ta thường nói đùa mỗi khi đứt cáp.

Nếu là người ưa thích bơi lội, hãy cẩn thận trong việc lựa chọn bể bơi của mình!

tinybook tinybook 1 tuần 18 giờ
Nếu là người ưa thích bơi lội, hãy cẩn thận trong việc lựa chọn bể bơi của mình!
Vì theo thông tin mới nhất được thông báo từ Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (CDC), bể bơi là nơi cư ngụ của hàng hà sa số các loại vi khuẩn.

Thế giới sẽ ra sao nếu loài gián tuyệt chủng? Câu trả lời sẽ khiến bạn bất ngờ

tinybook tinybook 1 tuần 20 giờ
Thế giới sẽ ra sao nếu loài gián tuyệt chủng? Câu trả lời sẽ khiến bạn bất ngờ
Giờ đây bạn đã không còn phải hít thở chung bầu không khí với loài sinh vật gớm ghiếc này nữa...

Sử dụng âm thanh và siêu thanh, các nhà nghiên cứu tấn công thành công ổ cứng HDD và hệ điều hành máy tính

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Sử dụng âm thanh và siêu thanh, các nhà nghiên cứu tấn công thành công ổ cứng HDD và hệ điều hành máy tính
Trong thời đại số, sinh ra những vũ khí tấn công công nghệ hoàn toàn mới.

Bên trong nhóm Grand Challenge của Amazon - Phòng thí nghiệm bí mật nghiên cứu ung thư và các dự án mạo hiểm khác

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Bên trong nhóm Grand Challenge của Amazon - Phòng thí nghiệm bí mật nghiên cứu ung thư và các dự án mạo hiểm khác
Đây như một phiên bản Google X trong Amazon khi hầu hết các lãnh đạo của nhóm đều đến từ Google X với vai trò và nhiệm vụ tương tự như vậy.

Yếu tố tâm lý đằng sau thành công của cặp tai nghe không dây AirPod

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Yếu tố tâm lý đằng sau thành công của cặp tai nghe không dây AirPod
Dù bị cả thế giới internet cười nhạo khi bộ đôi tai nghe không dây này ra mắt, nhưng giờ AirPod đã trở thành chiếc tai nghe không dây bán chạy hàng đầu thế giới. Khoa học về tâm lý con người có thể giải thích cho điều này.

Khoa học đã chứng minh: Nhện là bạn, không phải kẻ thù!

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Khoa học đã chứng minh: Nhện là bạn, không phải kẻ thù!
Hãy tập làm quen với sự hiện diện của chúng trong căn nhà của mình bạn nhé.

Phát hiện xác của loài ếch cổ đại được bảo quản bên trong 4 mảnh hổ phách 100 triệu năm tuổi

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Phát hiện xác của loài ếch cổ đại được bảo quản bên trong 4 mảnh hổ phách 100 triệu năm tuổi
Phát hiện này hết sức quan trọng, bởi hóa thạch của các sinh vật lưỡng cư sống trong rừng nhiệt đới rất hiếm, thêm nữa, các nhà khoa học chưa chắc chắn đâu là thời điểm mà ếch bắt đầu di cư đến môi trường nhiệt đới.

Giải ngố về VAR, công nghệ Video Hỗ trợ Trọng tài tại World Cup 2018 khiến không cầu thủ nào có thể chơi xấu được nữa

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Giải ngố về VAR, công nghệ Video Hỗ trợ Trọng tài tại World Cup 2018 khiến không cầu thủ nào có thể chơi xấu được nữa
Có những ý kiến trái chiều cho rằng VAR sẽ làm mất đi bản chất hay vốn có của bóng đá.

Ở Nhật Bản có hẳn một cuộc thi trưng bày cảnh quan nhà vườn ngay trên xe tải vô cùng độc đáo

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Ở Nhật Bản có hẳn một cuộc thi trưng bày cảnh quan nhà vườn ngay trên xe tải vô cùng độc đáo
Dù diện tích thùng xe tải khá nhỏ nhưng các nhà thiết kế vẫn khéo léo sắp xếp cảnh quan y hệt như một khu vườn trong thực tế.

Nhân viên Amazon viết tâm thư yêu cầu CEO Jeff Bezos ngừng cung cấp dịch vụ nhận diện khuôn mặt cho chính phủ

tinybook tinybook 1 ngày 21 giờ
Nhân viên Amazon viết tâm thư yêu cầu CEO Jeff Bezos ngừng cung cấp dịch vụ nhận diện khuôn mặt cho chính phủ
Ngoài ra, họ còn kêu gọi tỷ phú này loại bỏ công ty dữ liệu lớn Palantir khỏi dịch vụ đám mây Amazon Web Services.

Mỹ chế tạo máy tính siêu nhỏ, kích thước chỉ bằng một góc hạt gạo nhưng vẫn nghe nhạc, xem phim, chơi game thoải mái

tinybook tinybook 2 ngày 14 phút
Mỹ chế tạo máy tính siêu nhỏ, kích thước chỉ bằng một góc hạt gạo nhưng vẫn nghe nhạc, xem phim, chơi game thoải mái
Một trường đại học tại Mỹ mới đây đã chế tạo ra được một máy tính siêu nhỏ với kích thước chỉ bằng một góc của hạt gạo.

Bực bội vì Facebook thay đổi thuật toán, trang báo châm biếm hài hước The Onion lập tức cho Mark Zuckerberg.... "ăn hành"

tinybook tinybook 2 ngày 28 phút
Bực bội vì Facebook thay đổi thuật toán, trang báo châm biếm hài hước The Onion lập tức cho Mark Zuckerberg.... "ăn hành"
Các bài viết của báo The Onion (tạm dịch là Báo củ hành) mấy hôm nay liên tục lôi CEO của Facebook, anh Mark Zuckerberg ra làm trò cười.

Tranh cãi nảy lửa qua email, Elon Musk gọi kẻ phá hoại Tesla là "một con người tồi tệ"

tinybook tinybook 2 ngày 1 giờ
Tranh cãi nảy lửa qua email, Elon Musk gọi kẻ phá hoại Tesla là "một con người tồi tệ"
Tờ Washington Post đã cung cấp cho chúng ta đoạn hội thoại có phần căng thẳng giữa CEO của Tesla và Martin Tripp - cựu nhân viên của công ty này bị buộc tội đã đánh cắp bí mật thương mại và lan truyền thông tin sai sự thật.

Australia: Internet quá lag để xem World Cup, Thủ tướng đích thân "hỏi thăm" khiến nhà mạng răm rắp sửa lỗi

tinybook tinybook 2 ngày 1 giờ
Australia: Internet quá lag để xem World Cup, Thủ tướng đích thân "hỏi thăm" khiến nhà mạng răm rắp sửa lỗi
Đã cầm bản quyền World Cup thì đừng truyền qua mạng lag, nếu không sẽ bị Thủ tướng đến gõ cửa nhà nói chuyện như thế này đấy.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat