Khoa học - Công Nghệ

'Giấy sinh học'… từ cơ quan nội tạng

TIN LIÊN QUAN
Lễ tôn vinh các Nhà khoa học Nghiên cứu khoa học nghiệp vụ phải ứng dụng vào thực tiễn công tác Công an

Các nhà khoa học đã tạo ra vật liệu sinh học giống như giấy từ các cơ quan nội tạng như: buồng trứng, tử cung, tim, gan và cơ. Các loại “giấy sinh học” này mỏng và đủ mềm dẻo để có thể gấp thành các loài chim theo nghệ thuật origami và nhiều thứ khác.

Những vật liệu "giấy sinh học" này giữ lại các tính chất tế bào của cơ quan nội tạng, do đó chúng có thể giúp cơ thể chữa lành các vết thương. "Vì nó có các thành phần được tìm thấy ở những mô thực tế trong các cơ quan nên các tế bào sẽ nhận ra khi nó được cấy ghép", đồng tác giả nghiên cứu, Ramille Shah, trợ lý giáo sư khoa học và kỹ thuật vật liệu tại Đại học Northwestern ở Evanston, Illinois nói.

 

Sự cố mực tràn

 

Sự cố tràn mực có đóng góp to lớn trong việc phát minh ra những vật liệu mới này. Tác giả nghiên cứu chính Adam Jakus, là kỹ sư vật liệu tại Đại học Northwestern, đã tạo ra một loại mực in làm bằng buồng trứng để sử dụng trong máy in 3D. Khi Adam Jakus lau sạch chất tràn, mực in của buồng trứng đã hình thành nên một tấm da khô. "Khi tôi cố gắng gỡ nó ra, tôi thấy nó thật bền chắc. Một ý nghĩ chợt lóe sáng trong đầu tôi, tôi có thể làm điều này với các cơ quan khác", Jakus nói. Từ đó, ông và các đồng nghiệp đã thử lấy một cơ quan lợn hoặc bò và sử dụng các hoạt chất để tách nó ra khỏi tế bào. Điều này để lại ma trận ngoại bào của cơ quan - chuỗi các protein giúp đưa ra cấu trúc cho các cơ quan.

 

Các nhà khoa học sau đó làm khô bằng phương pháp này, làm cho nó trở thành một loại bột và trộn với một dung môi để tạo ra một loại mực in. Khi phim của mực in này được làm khô, chúng sẽ trở thành những tấm giấy phẳng.

 

“Mỗi tấm giấy nhìn mỏng, mềm dẻo và khá giống với giấy văn phòng tiêu chuẩn”, Jakus nói và còn cho biết thêm là thậm chí ông có thể gấp tờ giấy này thành một con chim origami. Chúng dễ dàng cất, xếp, cuộn, khâu và cắt, giống như giấy. Tính chất dẻo dai và linh hoạt của chúng rất quan trọng trong trường hợp các bác sĩ muốn một khuôn mẫu nhất định để sử dụng trong các ca phẫu thuật”, Jakus phát biểu trên tờ Live Science.

 

“Trồng” tế bào người

 

Mỗi tờ “giấy sinh học” đặc biệt nói trên đều chứa các phân tử sinh học dư thừa và các cấu trúc protein từ các cơ quan nguồn của nó. Trong các thí nghiệm, loại giấy này có thể hỗ trợ sự phát triển của tế bào gốc người trưởng thành. Các nhà nghiên cứu gợi ý rằng các vật liệu mới của họ có thể kích thích tế bào hoạt động theo cách có khả năng điều trị. Ví dụ, giấy lụa làm từ cơ có thể giúp thúc đẩy sự phát triển của tế bào cơ…

"Khi tôi cố gắng gỡ nó ra, tôi thấy nó thật bền chắc. Một ý nghĩ chợt lóe sáng trong đầu tôi, tôi có thể làm điều này với các cơ quan khác" Jakus nói

 

Jakus cho biết: "Rất nhiều cơ trên khuôn mặt là phẳng và mỏng, và có lẽ loại giấy mô cơ thể của chúng tôi có thể giúp thúc đẩy sự phát triển tế bào cơ cho những người bị chấn thương, hoặc những đứa trẻ sinh ra có khuyết tật bẩm sinh”. Nếu một quả thận hoặc tử cung bị chấn thương hoặc trong quá trình phẫu thuật có thể chảy máu rất nhanh, thì "Giấy lụa đặc biệt có thể hoạt động như một băng vết thương bên trong làm giảm sự mất máu”.

 

Ngoài ra, trong các thí nghiệm, giấy lụa có chứa tế bào buồng trứng có thể tạo ra các hoóc-môn liên quan đến tuổi dậy thì và khả năng sinh sản. Các thiết bị cấy ghép như vậy có thể giúp khôi phục chức năng hoóc-môn bình thường ở những bệnh nhân ung thư nữ, những người thường mất chức năng hoóc-môn do hóa trị và xạ trị, đồng tác giả nghiên cứu, Teresa Woodruff, một nhà khoa học sinh sản tại Đại học Northwestern, cho biết.

 

Thực sự đáng kinh ngạc là các sản phẩm thịt và nội tạng động vật như thận, gan, tim và tử cung có thể chuyển thành các vật liệu sinh học giống như giấy có khả năng tái sinh và phục hồi chức năng cho các mô và các cơ quan. Jakus cho biết, nghiên cứu trong tương lai nên tìm hiểu xem những vật liệu mới này có an toàn và hiệu quả ðể sử dụng trong cõ thể ngýời hay không.

 

Adam Jakus hiện là Giám ðốc công nghệ và là ðồng sáng lập của Công ty Dimension Inx. Công ty sẽ phát triển, sản xuất và bán các vật liệu 3D có thể in ðýợc cho các ứng dụng y tế.