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

Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng

tinybook tinybook 3 tháng 4 ngày
Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng
Chiếc đĩa bí ẩn này thực chất là gì? Nếu biết, bạn sẽ hết sức bất ngờ đấy.

Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?

tinybook tinybook 3 tháng 4 ngày
Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?
Bên cạnh chống lũ, việc sống chung với lũ cũng là một trong những phương án nhiều nước áp dụng ngày nay. Điểm thiết yếu của chính sách này là phải xây dựng được những ngôi nhà chống lũ cho người dân.

2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh

tinybook tinybook 3 tháng 4 ngày
2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh
Nhìn vào để thấy sự thay đổi chóng mặt của đô thị hóa.

Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo

tinybook tinybook 3 tháng 4 ngày
Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo
Dù tạo ra một đôi giày thoải mái từ lốp xe hơi cũ nghe có vẻ phi thực tế, nhưng theo những gì Chitukutuku đang làm, quy trình này có vẻ khá đơn giản, chỉ mất chưa đầy 1 tiếng đồng hồ.

Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời

tinybook tinybook 3 tháng 4 ngày
Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời
Dự kiến, hai điểm đến tiếp theo của những hệ thống tàu này là Việt Nam và Cộng hoà Dominica.

Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru

tinybook tinybook 3 tháng 4 ngày
Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru
Theo đó, các nhà khảo cổ học đã bất ngờ phát hiện hình vẽ con mèo khổng lồ này khi đang cải tạo lối đi để du khách có thể dễ tới chiêm ngưỡng những bức hình khổng lồ tạo nên Nazca Lines bí ẩn và nổi tiếng.

Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi

tinybook tinybook 3 tháng 4 ngày
Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi
Có một xu hướng đáng ngại đang tồn tại dưới đáy đại dương, và khoa học đang tích cực tìm hiểu thêm.

Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối

tinybook tinybook 3 tháng 5 ngày
Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối
Nhiều khả năng đội nghiên cứu đưa nhận định cũ sẽ tính toán lại để tranh cãi bằng được rằng mình đúng. Chúng ta cùng "lót dép" chờ xem.

Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang

tinybook tinybook 3 tháng 5 ngày
Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang
Gấu nước vẫn chưa thôi làm chúng ta bất ngờ.

7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy

tinybook tinybook 3 tháng 5 ngày
7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy
Hãy thử xem mình có phải là "của hiếm" của thế giới hay không nhé.

Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập

tinybook tinybook 3 tháng 5 ngày
Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập
Theo kết luận của giáo sư, tỉ lệ sống trong giả lập của chúng ta lên tới 50%.

6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi

tinybook tinybook 3 tháng 5 ngày
6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi
Deja vu đến nay vẫn là một hiện tượng khoa học chưa thể giải thích. Dẫu vậy, nó vẫn mang đến những ý nghĩa nhất định.

Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy

tinybook tinybook 3 tháng 5 ngày
Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy
Một hang động bị đóng kín suốt 5,5 triệu năm, chỉ được tìm ra từ cách đây hơn 30 năm và đến nay mới chỉ có chưa đến 100 người được phép xuống thám hiểm.

Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?

tinybook tinybook 3 tháng 6 ngày
Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?
Nghìn lẻ một đêm là bộ sưu tập các truyện dân gian Trung Đông và Nam Á được biên soạn bằng tiếng Ả Rập trong thời đại hoàng kim Hồi giáo.

Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ

tinybook tinybook 3 tháng 6 ngày
Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ
Sự kiện Dust Bowl nổi bật với hiện tượng rất nhiều cơn bão và lốc hoành hành ở các đồng cỏ tại khu vực Bắc Mỹ và gây ra nhiều thiệt hại kinh khủng.

Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA

tinybook tinybook 3 tháng 6 ngày
Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA
NASA đã sử dụng quá trình chuyển hóa dữ liệu thành âm thanh để đem tới cách nhận thức về vũ trụ theo một cách hoàn toàn mới, đó là hé “âm thanh” của Dải Ngân hà.

Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau

tinybook tinybook 3 tháng 6 ngày
Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau
"Bão Facebook" đang là từ khoá hot trong thời gian gần đây trong cộng đồng thương mại điện tử và những doanh nghiệp nào có Facebook là kênh quảng cáo, khi bỗng dưng một ngày nhận được thông báo "tài khoản quảng cáo bị vô hiệu hoá", dù không vi phạm hoặc nhận được bất kỳ cảnh báo nào.

Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?

tinybook tinybook 3 tháng 6 ngày
Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?
Hiệu ứng Domino có thể tạo ra lớp mảnh vỡ không thể xuyên thủng, giam giữ chúng ta trên Trái đất vĩnh viễn.

10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa
Trong quá trình dọn dẹp và chăm sóc nhà cửa, chúng ta thường mắc phải những sai lầm không chỉ gây hại cho những đồ vật xung quanh mà còn cho chính bản thân chúng ta.

Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện
Lấy được mẫu đá từ hai cực của Mặt Trăng, ta sẽ biết rõ khẳng định này là đúng hay sai.

Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc
Toàn bộ hệ thống chỉ nặng 7kg.

Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim 'máy bay phản lực' lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim máy bay phản lực lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu
Bay hơn 12.000km từ Alaska đến New Zealand trong 11 ngày không ngừng nghỉ, một con chim choắt mỏ thẳng đuôi vằn xác lập một kỷ lục vô tiền khoáng hậu trong thế giới động vật.

Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng
"Trạng thái siêu dẫn" vẫn là mục tiêu của khoa học vật chất suốt nhiều thập kỷ nay, và chúng ta đã đi được nửa chặng đường với đột phá mới.

Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục
Núi lửa là một vết đứt gãy trên lớp vỏ của một hành tinh, như là Trái Đất cho phép dung nham, tro núi lửa, và khí thoát ra từ một lò magma ở dưới bề mặt.

Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s
Trên lý thuyết, âm thanh truyền qua vật liệu hydro kim loại (mới chỉ tồn tại trên lý thuyết) sẽ có tốc độ cao nhất, gần với mốc 36 km/s.

4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ
Với hàng loạt ưu đãi độc quyền hấp dẫn, cam kết xuất xứ và chính sách hậu mãi “sang xịn”, sự bùng nổ đơn hàng công nghệ trong những Lễ Hội mua sắm đã và đang chứng tỏ vị thế của hệ thống gian hàng chính hãng trên TMĐT trong lòng fan công nghệ.

Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19
Mất khứu giác và vị giác là một trong những triệu chứng do coronavirus được báo cáo phổ biến nhất, và cũng là một trong những dấu hiệu rõ ràng nhất về sự hiện diện của virus SARS-CoV-2.

Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo
Nghiên cứu mới chỉ ra rằng với một dàn 400 vệ tinh lượng tử, ta sẽ "dễ dàng" có được internet lượng tử toàn cầu.

6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục 'càng sớm càng tốt'

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục càng sớm càng tốt
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hầu hết các ngôi nhà không tuân theo các biện pháp an toàn được khuyến nghị để ngăn ngừa điện giật và hỏa hoạn, tuy nhiên một số dấu hiệu dễ nhận thấy có thể giúp tìm ra vấn đề trước khi mọi thứ vượt khỏi tầm tay.

Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào
Gần 30% giá trị trạm gốc 5G của Huawei thuộc về các linh kiện Mỹ, hầu hết trong số đó là các con chip tối quan trọng cho việc xử lý tín hiệu radio, điều khiển nguồn năng lượng cũng như chip nhớ.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat