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

CEO Reddit tự hào vì làm bao công ty trên thế giới sụt giảm năng suất làm việc

tinybook tinybook 1 tuần 4 giờ
Khoa Học Công Nghệ
CEO Reddit tự hào vì làm bao công ty trên thế giới sụt giảm năng suất làm việc
Reddit hút người ta vào một vòng xoáy vô tận của mọi thứ linh tinh trên Internet - Một cách phung phí thời gian hữu hiệu.

Hacker lão làng, chuyên gia bảo mật hàng đầu thế giới nhận xét về vụ BKAV: "Họ đã đánh thuốc độc Face ID"

tinybook tinybook 1 tuần 6 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Hacker lão làng, chuyên gia bảo mật hàng đầu thế giới nhận xét về vụ BKAV: "Họ đã đánh thuốc độc Face ID"
Đây là ý kiến cá nhân của Marc Rogers về những gì BKAV vừa làm với Face ID của Apple

Đoạn video ca nhạc này chắc chắn sẽ khiến bạn nổi da gà và yêu Trái Đất xinh đẹp này hơn bao giờ hết

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Đoạn video ca nhạc này chắc chắn sẽ khiến bạn nổi da gà và yêu Trái Đất xinh đẹp này hơn bao giờ hết
Nhân loại đang cùng du hành không gian trên con tàu Vũ trụ khổng lồ mang tên Trái Đất.

Lộ diện hình ảnh hiếm có của hầm siêu thanh trị giá 6,9 triệu USD, giúp Trung Quốc làm ra phi cơ hiện đại hơn Mỹ

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Lộ diện hình ảnh hiếm có của hầm siêu thanh trị giá 6,9 triệu USD, giúp Trung Quốc làm ra phi cơ hiện đại hơn Mỹ
Căn hầm được hoàn thành năm 2012, nhưng đến giờ nó mới lộ diện những dự án nghiên cứu đầu tiên.

Đây là ba người hùng, ba phi hành gia duy nhất hi sinh ngoài Vũ trụ

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Đây là ba người hùng, ba phi hành gia duy nhất hi sinh ngoài Vũ trụ
Nhờ có sự hi sinh của họ, những chuyến bay vào Vũ trụ sau này an toàn hơn nhiều.

iPhone 2019 sẽ có tính năng cảm biến 3D ở đằng sau giúp cải thiện khả năng AR

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Khoa Học Công Nghệ
iPhone 2019 sẽ có tính năng cảm biến 3D ở đằng sau giúp cải thiện khả năng AR
Tim Cook tự tin nói rằng "Thực tế tăng cường AR sẽ mãi mãi thay đổi cách thức chúng ta sử dụng công nghệ".

Lại thêm khám phá giật mình về loài nấm kí sinh biến kiến thành xác sống

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Lại thêm khám phá giật mình về loài nấm kí sinh biến kiến thành xác sống
Trước đến giờ, ta vẫn gọi đây là "nấm kí sinh não". Nghiên cứu này đã chứng minh được điều hoàn toàn ngược lại.

Steam bắt đầu trợ giá cho Việt Nam, PUBG chỉ còn có 340.000 VNĐ, rẻ bằng một nửa so với trước đây

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Steam bắt đầu trợ giá cho Việt Nam, PUBG chỉ còn có 340.000 VNĐ, rẻ bằng một nửa so với trước đây
Bên cạnh đó, còn vô số những tựa game đáng mua khác mà giá lại rất hời!

Trung Quốc xác lập kỷ lục số người tạo hình mã QR code đông nhất thế giới

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Trung Quốc xác lập kỷ lục số người tạo hình mã QR code đông nhất thế giới
Hơn 2520 sinh viên đã cùng nhau xếp hình mã QR code khổng lồ tại Trung Quốc, qua đó xô đổ kỷ lục 2499 người tạo mã QR code vào tháng 4/2014 cũng tại quốc gia này.

Rất có thể ứng dụng Facebook theo dõi tôi, đây là cách tôi điều tra và yếu ớt chống trả lại

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Rất có thể ứng dụng Facebook theo dõi tôi, đây là cách tôi điều tra và yếu ớt chống trả lại
Bạn làm gì nếu không có Facebook?

Đây là thành phố "ngăn nắp" nhất Trái Đất này, hãy nhìn ảnh chụp từ vệ tinh, bạn sẽ không tin nổi vào mắt mình

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Đây là thành phố "ngăn nắp" nhất Trái Đất này, hãy nhìn ảnh chụp từ vệ tinh, bạn sẽ không tin nổi vào mắt mình
Hình ảnh thành phố nhìn từ trên cao thật bắt mắt...

Rất có thể sự sống đã xuất hiện trên mặt trăng của sao Thổ mà chúng ta không hề biết

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Rất có thể sự sống đã xuất hiện trên mặt trăng của sao Thổ mà chúng ta không hề biết
Enceladus, một trong những mặt trăng của sao Thổ, ẩn giấu dưới lớp bang phủ dày đặc một đại dương sâu thẳm. Dựa theo lý thuyết về thời điểm sự sống bắt đầu trên Trái đất, nghiên cứu về hành tinh này rất có thể sẽ đem lại những dấu hiệu tích cực trong công cuộc tìm kiếm sự sống trong vũ trụ từ trước đến nay.

Cùng nhìn lại dự án "chết yểu" 7 năm trước: máy tính bảng gập như cuốn sổ của Microsoft

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Cùng nhìn lại dự án "chết yểu" 7 năm trước: máy tính bảng gập như cuốn sổ của Microsoft
Một cuốn sổ điện tử, một "máy tính sổ - Booklet" mang tên Microsoft Courier.

Apple bị fan bóng bầu dục "troll" ngay giữa sân vận động với hơn 100.000 người đang ngồi

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Apple bị fan bóng bầu dục "troll" ngay giữa sân vận động với hơn 100.000 người đang ngồi
Đó cũng là một lời nhắc khéo rằng trong tương lai, họ cần cẩn thận hơn: fan của Táo kĩ tính lắm.

Thế hệ sau màn hình LCD và OLED sẽ là gì?

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Thế hệ sau màn hình LCD và OLED sẽ là gì?
Đã bao giờ bạn thắc mắc rằng điều gì đã làm cho những chiếc Smartphone ngày càng trở nên phổ biến trong suốt 1 thập kỷ vừa qua?

Internet của những năm 90 kỳ lạ lắm, người ta còn viết cả "hướng dẫn sử dụng" cơ mà!

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Internet của những năm 90 kỳ lạ lắm, người ta còn viết cả "hướng dẫn sử dụng" cơ mà!
Dường như Internet là một miền đất mới chưa ai khai thác, những người hiểu biết, những người đi trước phải truyền lại những kinh nghiệm sử dụng của mình bằng sách và tạp chí.

Khách sạn sang trọng này tại Trung Quốc tọa lạc ngay trong một mỏ đá sâu hàng trăm mét

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Khách sạn sang trọng này tại Trung Quốc tọa lạc ngay trong một mỏ đá sâu hàng trăm mét
Mỏ đá bị bỏ hoang sâu hàng trăm mét tại Thượng Hải, Trung Quốc là nơi một khách sạn xa hoa và khổng lồ tọa lạc. Có lẽ không điều gì có thể thách thức được kỹ thuật và sự táo bạo của người Trung Quốc.

CEO Amazon chỉ yêu cầu duy nhất điều này trong cuộc phỏng vấn xin việc nhưng hầu hết mọi người đều làm sai

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Khoa Học Công Nghệ
CEO Amazon chỉ yêu cầu duy nhất điều này trong cuộc phỏng vấn xin việc nhưng hầu hết mọi người đều làm sai
Jeff Bezos muốn chắc chắn về điều này trước khi ông ấy thuê bạn. Nhưng thật không may, có thể bạn sẽ không thể đưa được nó cho ông ấy.

Có thể bạn chưa biết mục đích thực sự khi được phát minh của 13 vật dụng quen thuộc này

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Có thể bạn chưa biết mục đích thực sự khi được phát minh của 13 vật dụng quen thuộc này
Qua thời gian, con người đã biến những vật dụng này thành những thứ phù hợp với cuộc sống hiện đại còn mục đích ban đầu của chúng thì chẳng mấy ai được biết tới.

Bạn sẽ ngạc nhiên khi biết bông hoa đỏ cài áo Thủ tướng Justin Trudeau và câu chuyện lịch sử đằng sau

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Bạn sẽ ngạc nhiên khi biết bông hoa đỏ cài áo Thủ tướng Justin Trudeau và câu chuyện lịch sử đằng sau
Món phụ kiện tưởng chừng chỉ có tác dụng làm đẹp trên ve áo Thủ tướng Canada hóa ra lại có cả một câu chuyện lịch sử phía sau.

Mời bạn thưởng thức danh sách những bài hát "đẹp" nhất lịch sử âm nhạc, do cộng đồng Reddit chọn ra

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Mời bạn thưởng thức danh sách những bài hát "đẹp" nhất lịch sử âm nhạc, do cộng đồng Reddit chọn ra
Từ rất nhiều thời đại khác nhau, từ nhạc cổ điển cho đến rap, bạn sẽ bị cuốn vào vòng xoáy âm nhạc tuyệt đẹp này.

Từ năm 12 tuổi, Steve Jobs đã tự mình xin việc ở HP và cũng từ đó, ông biết làm thế nào để luôn có thứ mình muốn

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Từ năm 12 tuổi, Steve Jobs đã tự mình xin việc ở HP và cũng từ đó, ông biết làm thế nào để luôn có thứ mình muốn
Có thể câu nói rất tầm thường này bạn không mong đợi được nghe từ miệng của Steve Jobs, bởi bất cứ ai trong chúng ta cũng có thể nói được.

Nghệ sĩ thể hiện những thương hiệu nổi tiếng cùng sản phẩm của họ chỉ bằng một chữ cái theo font Helvetica

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Nghệ sĩ thể hiện những thương hiệu nổi tiếng cùng sản phẩm của họ chỉ bằng một chữ cái theo font Helvetica
Bạn nhận ra bao nhiêu sản phẩm và nhãn hàng trong số này?

Hãng hàng không này muốn “cân” hành khách trước khi lên máy bay

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Hãng hàng không này muốn “cân” hành khách trước khi lên máy bay
Việc “cân” hành khách trước khi lên máy bay của hãng hàng không Phần Lan Scandinavian Finnair không nhằm để cấm hành khách lên máy bay. Thú vị thay câu chuyện đằng sau đó liên quan đến chính sự an toàn của các chuyến bay.

IBM công bố mình đã có máy tính lượng tử 50 qubit, chuẩn bị thương mại hóa một máy tính 20 qubit cuối năm nay

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Khoa Học Công Nghệ
IBM công bố mình đã có máy tính lượng tử 50 qubit, chuẩn bị thương mại hóa một máy tính 20 qubit cuối năm nay
Có thể khẳng định rằng, với thông báo mới này, thì IBM đang dẫn đầu cuộc đua tới "ngôi vương lượng tử".

Lấy cảm hứng từ thảm họa thiên nhiên, vị kiến trúc sư này đã tạo ra những ngôi nhà ven biển có thiết kế vô cùng độc đáo

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Lấy cảm hứng từ thảm họa thiên nhiên, vị kiến trúc sư này đã tạo ra những ngôi nhà ven biển có thiết kế vô cùng độc đáo
Chùm ảnh dưới đây sẽ gợi lại cho bạn thấy hình ảnh những ngôi nhà sau bão sẽ trông như thế nào!

Khi Giám đốc thiết kế của Apple tự tay thiết kế nên một cuốn tạp chí, đây là kết quả: trắng tinh!

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Khi Giám đốc thiết kế của Apple tự tay thiết kế nên một cuốn tạp chí, đây là kết quả: trắng tinh!
Đây sẽ là phiên bản giới hạn có bài phỏng vấn Jony Ive về Apple Park và iPhone X. Trông đơn sơ đến lạ.

Samsung thuê hẳn game thủ chuyên nghiệp chơi game suốt 12 tiếng để chứng minh QLED tốt hơn OLED

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Samsung thuê hẳn game thủ chuyên nghiệp chơi game suốt 12 tiếng để chứng minh QLED tốt hơn OLED
Bài kiểm tra của Samsung nhằm đánh giá chất lượng hình ảnh và hiện tượng image retention trên cả hai mẫu màn hình QLED và OLED. Liệu công nghệ màn hình nào sẽ vượt trội hơn?

Du học sinh Việt tại Singapore bị bỏ tù vì hack máy tính thầy giáo, tự nâng điểm bản thân và bạn bè cùng lớp

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Du học sinh Việt tại Singapore bị bỏ tù vì hack máy tính thầy giáo, tự nâng điểm bản thân và bạn bè cùng lớp
Một bài học cảnh tỉnh cho bất kì sinh viên nào có ý định tiến hành những vụ việc tương tự.

Hơn nửa người Việt vay ngân hàng để mua điện thoại đắt tiền

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Hơn nửa người Việt vay ngân hàng để mua điện thoại đắt tiền
Trên 50% giao dịch mua điện thoại đắt tiền ở các siêu thị điện thoại lớn tại Việt Nam đều là trả góp.
tinybook Công Nghệ Thông Tin



Chat