Nghiên cứu: Tìm ra cách in 3D các giác mạc để cấy ghép

Bánh piza tự chọn, rạn san hô, sợi vải không gian, thậm chí cả nhà ở… tất cả đều đã có thể được chế tạo bằng công nghệ in 3D. Sắp tới, công nghệ này có thể sẽ đủ sức tặng cho những người bị khiếm khuyết về giác mạc một món quà mà họ hằng ao ước.

Trường Đại học Newcastle đã phát triển một loại “mực sinh học” cho phép họ in 3D giác mạc con người. Vào cuối tháng 5, họ đã công bố nghiên cứu khả thi của mình trên tạp chí Nghiên cứu Mắt Thực Nghiệm.

Giác mạc là lớp ngoài cùng phía trước con mắt của chúng ta. Nếu nó bị tổn thương bởi bệnh tật hay chấn thương vật lý thì thị lực của người đó có thể gặp vấn đề hoặc thậm chí là mất hẳn. Phương pháp điều trị duy nhất cho những giác mạc mất chức năng là cấy ghép để thay. Nhưng với hơn 15 triệu người đang chờ hiến giác mạc thì con số 44.000 ca ghép mỗi năm chỉ như muối bỏ bể. Nhu cầu cấy ghép lớn còn có thể dẫn tới một thảm hoạ nhận đạo, khi có những nguồn tin cho rằng những tù nhân lương tâm tại Trung Quốc đã bị chính quyền lấy giác mạc và bán kiếm lời phi pháp.

Đó là lý do tại sao giác mạc nhân tạo in 3D có thể tạo ra sự thay đổi lớn. 

Dưới đây là video về quá trình in 3D

Để tạo ra giác mạc từ công nghệ in 3D, nhóm nghiên cứu đến từ Newcastle trước hết phải tìm cách tạo một loại mực sinh học in được có chứa tế bào gốc. Việc này thực sự không đơn giản chút nào – nguyên liệu phải “đủ cứng cáp để giữ được hình dạng nhưng lại cần phải đủ mềm mại để phun ra được từ đầu của máy in 3D,” nghiên cứu trưởng Che Connon cho biết. Và, nó phải đảm bảo các tế bào gốc còn sống. “Rất nhiều nhóm nghiên cứu trên thế giới đã và đang tìm kiếm loại mực in sinh học lý tưởng để thực hiện quá trình này.”

Nhóm nghiên cứu đã giải quyết được vấn đề này khi phát hiện ra sự kết hợp giữa hai hợp chất hoá học là axit alginic (chiết xuất từ tảo nâu) và collagen. Họ đã dùng một máy in 3D rẻ tiền để tạo ra giác mạc trong chưa đầy 10 phút. Họ đã quét mắt của một người để xác định kích thước của giác mạc, đảm bảo nó (về lý thuyết) sẽ khớp với kích thước và hình dạng mắt của bệnh nhân.

>> ‘Thuốc nhỏ mắt nano’: Tiềm năng hàn gắn giác mạc và chữa cận thị, viễn thị

Sau khi in xong, nhóm nghiên cứu đã bắc một cái giàn từ axit alginic và collagen cho các tế bào gốc bám vào (các tế bào gốc mới là thứ thực sự phát triển thành giác mạc khi chúng trưởng thành; các phần khác của mực chỉ làm công tác hỗ trợ). 83% của keratocyte (một dạng đặc trưng của tế bào giác mạc) vẫn còn sống 1 tuần sau khi được in – một kết quả hứa hẹn cho thấy các tế bào có thể thay thế được giác mạc con người.

Kết quả của quá trình này, đó là giác mạc đầu tiên từ công nghệ in 3D đã ra đời.

Mặc dù rất phấn khích, nhưng Connon cho rằng nhóm vẫn cần vài năm nữa để đưa sản phẩm từ phòng thí nghiệm ra quy mô sản xuất. Theo bài báo, các nhà nghiên cứu sẽ phải kiểm tra tất cả các loại tế bào trong cơ quan nhân tạo này có làm đúng chức năng hay không, trước khi thử nghiệm trên mô sống. Nếu các cuộc thử nghiệm cho kết quả khả quan, giác mạc in 3D sẽ có khả năng thay đổi cuộc sống của hàng triệu người.

Theo Futurism
Quốc Hùng