Ngày nay, công nghệ in 3D ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực y khoa, mở ra hy họng trong cấy ghép các bộ phận trong các ca phẫu thuật lớn. Mới đây, các nhà khoa học đã phát triển thành công công nghệ "mực in sinh học” được sử dụng để in các bộ phận trong cơ thể người.

Trước đó, các nhà nghiên cứu đã chế tạo ra các loại mực sinh học khác nhau. Về cơ bản, mực in sinh học là chất lỏng trong suốt chứa mô tự nhiên và các tế bào sống, vật liệu khung và các yếu tố tăng trưởng có chức năng thúc đẩy sự phát triển và sinh sản các tế bào trong vật liệu khung đó, từ đó, dần biến đổi hoàn toàn thành mô sinh học thuần túy.

Trên thực tế, máy in 3D sẽ phun lớp mực in sinh học ra từ bộ phận đầu vòi phun (đầu đùn máy in 3D) theo tuần tự từng lớp một xếp chồng lên nhau cho đến khi hình thành nên hình dạng của vật thể. Trong một số trường hợp, mực từ một loại chất lỏng có thể biến đổi thành dạng thành rắn khi được tiếp xúc với tia cực tím (tia UV). Tuy nhiên, việc chiếu trực tiếp tia UV vào bên trong cơ thể sẽ gây ảnh hưởng đến mô của bệnh nhân.

Xuất phát từ thực tế trên, các nhà khoa học từ Viện Teraski có trụ sở tại California, Đại học bang Ohio và Đại học bang Pennsylvania đã hợp tác để chế tạo một loại mực in sinh học mới phù hợp với công nghệ in mô nhân tạo.

Cụ thể, mực sẽ được phân phối từ đầu đùn nhỏ của vòi phun được điều khiển bằng robot, và được đưa vào cơ thể bệnh nhân bằng thao tác phẫu thuật chỉ với vết mổ nhỏ. Trong thử nghiệm, các chuyên gia đâm vòi phun vào một khoảng trống nhỏ trong mô mềm bên trong cơ thể bệnh nhân để giữ cố định từng lớp mực, hình thành nên những giọt mực lắng đọng (“mỏ neo”) trong không gian đó. Sau khi được rút ra khỏi cơ thể bệnh nhân, vòi phun sẽ để lại một giọt khác ở bên ngoài mô đó, đóng vai trò là một “mỏ neo” bổ sung. Cứ như vậy, thao tác phun mực vào các “mỏ neo” khác tiếp tục được lặp lại.

Uu điểm của công nghệ mực in sinh học mới là có thể được áp dụng trong môi trường nhiệt độ cơ thể bình thường và có thể được xử lý để biến đổi thành dạng rắn bằng nguồn ánh sáng khả kiến không phải tia cực tím.

Bài báo về nghiên cứu được công bố trên tạp chí Biofovenation.

Các nhà khoa học cho biết trong tương lai có thể tạo ra một nền tảng công nghệ giúp sản sinh các mạch máu hoặc đĩa đệm cột sống từ vật liệu nhân tạo với hy vọng sẽ được áp dụng trong điều trị các mô bị tổn thương hoặc khiếm khuyết, hoặc tạo ra tế bào sửa chữa tổn thương cột sống ở những người bị thoát vị đĩa đệm.

P.K.L (NASATI), theo https://newatlas.com/3d-printing/bio-ink-3d-print-body-parts/, 16/6/2020