Công trình hợp tác giữa ETH Zurich, Friedrich Miescher Institute in Basel và Cantonal Hospital of Lucerne đã tạo sụn tai đàn hồi từ tế bào sụn tai người trong phòng thí nghiệm. Mục tiêu là có được mô mềm ổn định ngay trong labo thay vì để cơ thể hoàn thiện cấu trúc. Nỗ lực này nối tiếp hơn ba mươi năm nghiên cứu; năm 2016 giáo sư Marcy Zenobi-Wong và nhóm đã in một chiếc tai bằng máy in 3D.
Quy trình bắt đầu từ mảnh sụn nhỏ lấy khi phẫu thuật chỉnh sửa. Khoảng một mảnh vài milimét chứa hàng trăm nghìn tế bào, nhưng một chiếc tai in cần tới vài trăm triệu tế bào. Nhóm nuôi cấy tế bào trong dung dịch dinh dưỡng và phát triển môi trường cung cấp dưỡng chất cùng oxy, đồng thời tối ưu hóa tăng sinh tế bào, tính chất vật liệu, mật độ tế bào và môi trường trưởng thành.
- Họ dùng các yếu tố tăng trưởng để khuyến khích phân chia tế bào.
- Họ tránh tình trạng tế bào chuyển thành nguyên bào sợi.
- Các tế bào được nhúng trong bioink rồi in thành cấu trúc mềm.
Sau khoảng chín tuần tiền trưởng thành, các chiếc tai được cấy dưới da chuột và vẫn ổn định sau sáu tuần, với đặc tính gần giống sụn tự nhiên. Philipp Fisch lưu ý elastin chưa trưởng thành hoàn toàn và cần thêm ổn định. Mỗi thí nghiệm tốn khoảng ba đến bốn tháng. Nếu thuận lợi, họ hy vọng tìm được bản thiết kế mạng lưới elastin trong vòng năm năm tới và sau đó tiến tới thử nghiệm lâm sàng cùng các thủ tục phê duyệt trước khi dùng cho bệnh nhân.
Từ khó
- đàn hồi — khả năng co giãn trở lại hình dạng cũ
- nuôi cấy — trồng và giữ tế bào trong môi trường
- tăng sinh — quá trình tế bào chia và nhân bản
- mô mềm — tổ chức sinh học không cứng và có độ đàn hồi
- nguyên bào sợi — tế bào sản sinh chất sợi gây mô xơ
- phê duyệt — chấp nhận chính thức sau đánh giá pháp lý
Mẹo: di chuột, dùng phím Tab hoặc chạm vào các từ được tô sáng trong bài để xem định nghĩa nhanh ngay khi bạn đọc hoặc nghe.
Câu hỏi thảo luận
- Việc tạo mô mềm ổn định trong phòng thí nghiệm thay vì để cơ thể hoàn thiện có những lợi ích nào? Hãy nêu ít nhất hai lợi ích và giải thích ngắn.
- Nhóm nghiên cứu dự kiến cần khoảng năm năm để tìm bản thiết kế mạng lưới elastin và sau đó tiến tới thử nghiệm lâm sàng. Theo bạn, những bước chính và thách thức liên quan đến phê duyệt trước khi dùng cho bệnh nhân là gì?
- Việc cấy các mẫu dưới da chuột là bước trong thí nghiệm. Bạn nghĩ hạn chế khi dùng kết quả từ chuột để dự đoán hiệu quả ở người là gì?
