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

Quá trình huấn luyện chiến binh Sparta khắc nghiệt: xa cha mẹ từ khi 7 tuổi, chịu đói rét thường xuyên, 30 tuổi mới được lấy vợ

tinybook tinybook 2 tuần 11 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Quá trình huấn luyện chiến binh Sparta khắc nghiệt: xa cha mẹ từ khi 7 tuổi, chịu đói rét thường xuyên, 30 tuổi mới được lấy vợ
Để có thể trở thành những chiến binh dũng mãnh, những hình tượng thuộc về huyền thoại, họ phải trải qua một quá trình huấn luyện gian nan.

Bạn cứ việc nằm nhà, "Uber người" sẽ làm mọi công việc thay bạn

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Bạn cứ việc nằm nhà, "Uber người" sẽ làm mọi công việc thay bạn
Đưa "sống ảo" lên một tầm cao mới.

Công ty New Zealand phóng một quả cầu disco lên quỹ đạo, nhận về vô số "gạch đá" từ các giáo sư và các nhà thiên văn học

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Công ty New Zealand phóng một quả cầu disco lên quỹ đạo, nhận về vô số "gạch đá" từ các giáo sư và các nhà thiên văn học
Người ta nên cập nhật luật lệ vũ trụ, xem được mang những thứ gì lên quỹ đạo của Trái Đất - mái nhà chung của toàn nhân loại.

Khoa học đã chứng minh: Tâm lý càng yếu, bạn càng dễ bị chó cắn

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Khoa học đã chứng minh: Tâm lý càng yếu, bạn càng dễ bị chó cắn
Nếu thường xuyên lo lắng sợ hãi, bạn rất có khả năng trở thành ứng cử viên hàng đầu cho 1 cú ngoạm bất thình lình.

Nhện thường đã đáng sợ, nhưng loài "nhện" cổ đại này sẽ khiến nhiều người phải chết khiếp

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Nhện thường đã đáng sợ, nhưng loài "nhện" cổ đại này sẽ khiến nhiều người phải chết khiếp
Những hoá thạch 100 triệu năm tuổi này trông rất giống nhện, nhưng lại có thêm vài cái đuôi gớm ghiếc nữa.

5 bí mật trong căn nhà Nhật Bản khiến bạn một khi đã bước vào sẽ chẳng muốn ra nữa

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Khoa Học Công Nghệ
5 bí mật trong căn nhà Nhật Bản khiến bạn một khi đã bước vào sẽ chẳng muốn ra nữa
Nhà truyền thống Nhật Bản có vẻ kỳ quặc đối với người phương Tây do thiết kế vô cùng tối giản của họ. Không có đồ vật gì là thừa thãi cả, mỗi đồ đạc có vai trò riêng và tất cả đều không thể thiếu trong căn nhà.

Nhờ vật lý, ta đã biết cách người Ai Cập cổ đại xây kim tự tháp Giza - kỳ quan thế giới như thế nào

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Nhờ vật lý, ta đã biết cách người Ai Cập cổ đại xây kim tự tháp Giza - kỳ quan thế giới như thế nào
Lịch sử không ghi nhận lại quá nhiều điều về triều đại của Pharaoh Khufu, ngoại trừ một thứ duy nhất: Kim tự tháp Ai Cập đồ sộ nhất, và là kỳ quan duy nhất trong số bảy kỳ quan của thế giới còn tồn tại cho đến ngày nay.

Cùng xem các thợ rèn này hiện thực hóa chiếc xẻng "thần thánh" trong Shovel Knight thành vũ khí chết người

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Cùng xem các thợ rèn này hiện thực hóa chiếc xẻng "thần thánh" trong Shovel Knight thành vũ khí chết người
Mặc dù giá trị sử dụng trong những trận chiến thực tế không cao, nhưng xem cách họ biểu diễn độ nguy hiểm của chiếc xẻng này thì cũng thuộc dạng “chém sắt như bùn” phết đấy!

Vân não thay cho vân tay: sóng não có tiềm năng trở thành phương thức bảo mật mới cho thiết bị tương lai

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Vân não thay cho vân tay: sóng não có tiềm năng trở thành phương thức bảo mật mới cho thiết bị tương lai
Hãy cùng chờ xem, sau 5 năm nữa, liệu “con dấu não bộ” này có được ứng dụng trên chiếc iPhone đời mới nhất hay không.

Có thể bạn chưa biết: lực đạp của bào thai lên bụng mẹ là bao nhiêu?

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Có thể bạn chưa biết: lực đạp của bào thai lên bụng mẹ là bao nhiêu?
Đó là những pha Nộ long cước không hề nhẹ ký chút nào

Câu trả lời cho việc lò vi sóng làm mất giá trị dinh dưỡng trong thực phẩm

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Câu trả lời cho việc lò vi sóng làm mất giá trị dinh dưỡng trong thực phẩm
Tiện lợi sẽ đi kèm với bất cập, nhưng đây có phải là lời buộc tội vô căn cứ?

Đất liền có xe điện Tesla thì dưới nước nay có xà lan chạy điện Tesla of the Canals

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Đất liền có xe điện Tesla thì dưới nước nay có xà lan chạy điện Tesla of the Canals
Dự kiến, chiếc xà lan chạy điện đầu tiên trên thế giới sẽ được hạ thủy bắt đầu từ mùa hè năm nay nhằm thay thế cho khoảng 23 ngàn chiếc xe tải chở hàng tại Hà Lan.

Nhà phát triển game Angry Birds muốn xây một đường hầm ngầm dưới biển trị giá 15 tỷ USD, nối liền Phần Lan và Estonia

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Nhà phát triển game Angry Birds muốn xây một đường hầm ngầm dưới biển trị giá 15 tỷ USD, nối liền Phần Lan và Estonia
"Tôi chưa xây hầm bao giờ".

Bananacoin - Đồng tiền chuối, có trị giá bằng 1 cân chuối

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Bananacoin - Đồng tiền chuối, có trị giá bằng 1 cân chuối
Trong thị trường tiền mã hóa biến động, giá của 1 kg chuối có lẽ sẽ là ổn định nhất.

Đây là cách "hack não" để bạn không bao giờ bị "não cá vàng" nữa

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Đây là cách "hack não" để bạn không bao giờ bị "não cá vàng" nữa
Đừng nhồi nhét, hãy tạo khoảng nghỉ cho chính mình.

Cape Town, Nam Phi đang dần cạn kiện nước, doanh nhân bán hàng online chớp thời cơ để kiếm lời

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Cape Town, Nam Phi đang dần cạn kiện nước, doanh nhân bán hàng online chớp thời cơ để kiếm lời
Giờ khủng hoảng nước đang tới gần, thành phố Nam Phi này cần sự giúp đỡ từ những nơi lân cận cũng như những tổ chức lớn.

Các quốc gia châu Á phát triển bùng nổ, đẩy Mỹ ra khỏi danh sách top 10 quốc gia sáng tạo nhất thế giới

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Các quốc gia châu Á phát triển bùng nổ, đẩy Mỹ ra khỏi danh sách top 10 quốc gia sáng tạo nhất thế giới
Sự suy giảm về chất lượng giáo dục bậc cao và giá trị gia tăng khiến nước Mỹ lần đầu tiên trượt khỏi top 10 quốc gia sáng tạo nhất thế giới. Trong khi đó, các quốc gia Châu Á tiếp tục chứng tỏ năng lực sáng tạo không hề thua kém các quốc gia phương Tây.

Axit mạnh nhất thế giới: Gấp 10 triệu tỷ lần axit sulfuric đậm đặc 100%

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Axit mạnh nhất thế giới: Gấp 10 triệu tỷ lần axit sulfuric đậm đặc 100%
Ăn mòn kim loại, có tính axit mạnh trong các loại axit, vậy làm sao người ta có thể cất giữ loại hợp chất này an toàn?

Câu chuyện về công ty ít tiếng tăm của Trung Quốc với tham vọng đuổi kịp Google và Microsoft về nhận diện giọng nói

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Câu chuyện về công ty ít tiếng tăm của Trung Quốc với tham vọng đuổi kịp Google và Microsoft về nhận diện giọng nói
Trong khi đang là người dẫn đầu Trung Quốc về nhận diện giọng nói, iFlytek vẫn còn khá vô danh ở thị trường nước ngoài, và họ hy vọng thay đổi điều đó trong tương lai.

Nhà thiên văn học nghiệp dư tìm thấy vệ tinh của NASA được cho là "đã chết" 12 năm trước, nhiều chuyên gia từng bỏ cuộc

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Nhà thiên văn học nghiệp dư tìm thấy vệ tinh của NASA được cho là "đã chết" 12 năm trước, nhiều chuyên gia từng bỏ cuộc
Trong khoảng thời gian dài ấy, vệ tinh IMAGE đã nhìn thấy những gì? Không nghi ngờ gì, những dữ liệu ấy sẽ là nguồn tư liệu quý giá.

Không phải boxing hay võ thuật, môn thể thao này vẫn cho phép VĐV đánh nhau ngay trên sân

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Không phải boxing hay võ thuật, môn thể thao này vẫn cho phép VĐV đánh nhau ngay trên sân
Cuộc chiến giữa hai hay nhiều cầu thủ chỉ kết thúc khi có một người ngã ra sân băng, lúc đó trọng tài mới có trách nhiệm giải tán cuộc ẩu đả.

Lego kỷ niệm 60 năm thành lập với mô hình mảnh lắp ghép khổng lồ

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Lego kỷ niệm 60 năm thành lập với mô hình mảnh lắp ghép khổng lồ
Các "Bậc thầy xây lắp" đã mất tới hơn 350 giờ đồng hồ để hoàn thành mô hình cực lớn này.

Hãy nghe Wikie, cô cá voi sát thủ biết nói tiếng người, phát âm "hello", "bye bye" và đếm số

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Hãy nghe Wikie, cô cá voi sát thủ biết nói tiếng người, phát âm "hello", "bye bye" và đếm số
Tuy nhiên, ta chưa có bằng chứng cho thấy rằng cô cá voi sát thủ này hiểu những gì mình phát âm ra.

Xem lại những hình ảnh của hiện tượng “siêu trăng xanh máu” trên toàn thế giới vừa diễn ra tối qua

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Xem lại những hình ảnh của hiện tượng “siêu trăng xanh máu” trên toàn thế giới vừa diễn ra tối qua
Đây là hiện tượng Nguyệt thực (trăng máu), siêu trăng (super moon) và trăng xanh (blue moon) cùng lúc hội tụ. Lần đầu tiên sau 150 năm.

Thú vị chưa, đây là đèn giao thông tại Ukraine

tinybook tinybook 3 tuần 5 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Thú vị chưa, đây là đèn giao thông tại Ukraine
Đếm ngược về đèn xanh/đèn đỏ là công nghệ xưa rồi!

Tại sao một số môn võ yêu cầu người tập hét lên khi ra đòn?

tinybook tinybook 3 tuần 15 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Tại sao một số môn võ yêu cầu người tập hét lên khi ra đòn?
Tiếng hét trong võ thuật chủ yếu gồm 1 hoặc 2 âm tiết. Âm thanh phải bắt nguồn từ cơ hoành thay vì cổ họng vì nó được cho là giúp ngăn ngừa tổn thương nội tạng nhờ siết chặt các phần cơ cốt lõi (core). Kỹ thuật này còn được coi là cách tăng thêm tốc độ và sức mạnh trong di chuyển hoặc tấn công.

Chiêm ngưỡng loạt ảnh mô phỏng cuộc sống ở những thành phố nổi trên mặt nước trong tương lai

tinybook tinybook 3 tuần 16 giờ
Khoa Học Công Nghệ
Chiêm ngưỡng loạt ảnh mô phỏng cuộc sống ở những thành phố nổi trên mặt nước trong tương lai
Trong tương lai, những thành phố nổi như dự án của tỷ phú Peter Thiel sẽ là nơi sinh sống của nhiều cư dân Trái Đất. Những thành phố này sẽ giúp con người chống chọi và thích nghi được với tình trạng nước biển dâng và môi trường khắc nghiệt.

Các nhà khoa học đã tìm ra phương pháp có thể ngăn chặn dị ứng không xảy ra nữa

tinybook tinybook 3 tuần 1 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Các nhà khoa học đã tìm ra phương pháp có thể ngăn chặn dị ứng không xảy ra nữa
Đây có lẽ sẽ là tin vui với rất nhiều người, đặc biệt là những người bị dị ứng nặng với phấn hoa hay lông thú vật.

Hiện tượng hiếm: Nguyệt thực kèm siêu trăng vừa tròn vừa xanh, có thể nhìn thấy từ Việt Nam chiều ngày 31 tháng Một năm 2018

tinybook tinybook 3 tuần 1 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Hiện tượng hiếm: Nguyệt thực kèm siêu trăng vừa tròn vừa xanh, có thể nhìn thấy từ Việt Nam chiều ngày 31 tháng Một năm 2018
Cơ hội để chứng kiến điều kỳ diệu ngay trên bầu trời Việt Nam.

Hiện tượng kỳ thú: trăng xanh, nguyệt thực và trăng đỏ cùng diễn ra vào ngày 31/1, ở Việt Nam xem từ 18h48

tinybook tinybook 3 tuần 1 ngày
Khoa Học Công Nghệ
Hiện tượng kỳ thú: trăng xanh, nguyệt thực và trăng đỏ cùng diễn ra vào ngày 31/1, ở Việt Nam xem từ 18h48
Những người yêu thiên văn trên thế giới và tại Việt Nam sẽ có cơ hội chiêm ngưỡng cùng lúc ba hiện tượng đặc biệt hiếm có xảy ra cùng lúc vào ngày 31/1 tới đây. Đó là siêu trăng, trăng xanh và trăng máu.
tinybook Công Nghệ Thông Tin



Chat