Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ liên bang Lausanne (EPFL), Thụy Sỹ đã giới thiệu máy in sinh học đầu tiên cỡ bằng viên thuốc có thể nuốt được, mở ra triển vọng điều trị tổn thương mô trong đường tiêu hóa theo phương thức không xâm lấn.

Tổn thương mô mềm trong đường tiêu hóa như loét hoặc xuất huyết, hiện chỉ có thể được điều trị bằng một số cách phẫu thuật xâm lấn và không mang lại hiệu quả phục hồi vĩnh viễn. In sinh học đang nổi lên như một phương pháp điều trị hiệu quả, đưa mực tương thích sinh học (thường được làm từ polyme tự nhiên có nguồn gốc từ rong biển) trực tiếp lên vị trí mô tổn thương, tạo ra khung phát triển tế bào mới. Tuy nhiên, cũng như các công cụ phẫu thuật truyền thống, máy in sinh học này thường cồng kềnh và đòi hỏi phải gây mê.

Bên cạnh đó, các công nghệ "không dây" đang được phát triển để thực hiện can thiệp y tế mà không cần kết nối vật lý với thiết bị bên ngoài. Ví dụ, "viên nang thông minh" có thể nuốt, được định hướng đi đến các vị trí cấp thuốc nhờ có nam châm bên ngoài. Tuy nhiên, các thiết bị này được thiết kế để di chuyển trong chất lỏng và khó dự báo chuyển động của chúng khi chạm vào thành mô.

Mặt khác, in sinh học đòi hỏi phải tiếp xúc với mô. Giờ đây, nhóm nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Công nghệ chế tạo tiên tiến tại Khoa Kỹ thuật thuộc EPFL đã chế tạo MEDS (Hệ thống lắng đọng nội mạc từ tính): máy in sinh học đầu tiên có thể nuốt và di chuyển đến các vị trí bệnh để in mô bên trong cơ thể.

Sửa chữa ít xâm lấn

MEDS được thiết kế giống như bút bi có đầu lò xo để giải phóng mực, nhưng ở đây, thiết bị nhỏ hơn nhiều và mực là một dạng gel sinh học sống. Với kích thước khoảng bằng viên thuốc, MEDS có một khoang mực sinh học nhỏ và một cơ chế lò xo đẩy vật liệu ra ngoài. Không có thiết bị điện tử tích hợp, việc giải phóng được kích hoạt bằng chùm tia laser cận hồng ngoại bên ngoài, xuyên qua các mô của cơ thể một cách an toàn. Khi mực sinh học xuất hiện, viên nang được điều khiển chính xác bởi một nam châm bên ngoài gắn trên cánh tay robot, giống như cần điều khiển.

Trong thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã sử dụng máy in sinh học để điều trị các vết loét nhân tạo với nhiều kích thước khác nhau trên mô dạ dày mô phỏng và thậm chí để hàn kín một vết xuất huyết mô phỏng. Trong các thí nghiệm in vivo được thực hiện tại một cơ sở nghiên cứu động vật ở Hoa Kỳ, các nhà khoa học cũng đã sử dụng thành công thiết bị để đưa mực sinh học vào đường tiêu hóa của thỏ. Trong thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã theo dõi chuyển động của viên nang bằng phương pháp chụp X-quang huỳnh quang và chứng minh thiết bị có tiềm năng được lấy ra bằng đường miệng nhờ định hướng của nam châm, do đó việc điều trị ít xâm lấn.

Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh, ngoài bảo vệ các vết loét khỏi dịch vị dạ dày, bản thân mực sinh học có thể được kết hợp với thuốc hoặc tế bào để tăng cường hơn nữa quá trình sửa chữa mô. Mặc dù những phát hiện nghiên cứu rất đáng khích lệ, nhưng khả năng ứng dụng trong cơ thể sống sẽ cần được xác nhận trong các nghiên cứu tương lai.

N.P.D (NASTIS), theo Medicalxpress, 11/2025