In 3D mô bên trong cơ thể bằng sóng siêu âm

Đây là phát minh mới về công nghệ in 3D mô sinh học ngay bên trong cơ thể mà không cần phẫu thuật, do các nhà khoa học tại Viện Công nghệ California (Hoa Kỳ) nghiên cứu. Kỹ thuật này, mang tên DISP (Deep Intratissue Sound Printing), sử dụng một loại mực sinh học đặc biệt có thể tiêm vào cơ thể và định hình bằng sóng siêu âm, không chỉ giúp chữa lành tổn thương mô mà còn có tiềm năng thay thế tế bào và nội tạng bị hỏng.

Điểm đặc biệt của mực sinh học DISP là khả năng duy trì trạng thái lỏng trong cơ thể nhưng sẽ nhanh chóng đông đặc thành cấu trúc gel rắn khi tiếp xúc với sóng siêu âm tập trung. Nhờ vào các hạt liposome nhạy nhiệt chứa chất liên kết chéo, mực chỉ được kích hoạt tại đúng vị trí cần thiết. Kết quả là một quá trình in 3D chính xác, an toàn, và gần như không xâm lấn.

Trong các thử nghiệm tiền lâm sàng, nhóm nghiên cứu đã thành công in mô trong cơ chân thỏ và vùng bị tổn thương ở bàng quang chuột. Họ cũng sử dụng DISP để đưa thuốc hóa trị vào tế bào ung thư, cho thấy khả năng kiểm soát liều lượng thuốc tốt hơn và tiêu diệt tế bào hiệu quả hơn so với phương pháp tiêm truyền thống.

Nguồn ảnh: Nhóm nghiên cứu.

Một điểm nổi bật khác là khả năng tích hợp vật liệu dẫn điện như ống nano carbon vào mực sinh học, mở ra cơ hội chế tạo cảm biến cấy ghép thông minh, theo dõi sức khỏe từ bên trong cơ thể. Bên cạnh đó, các thử nghiệm cho thấy bioink hoàn toàn không độc, và lượng mực thừa sẽ được cơ thể đào thải tự nhiên trong vòng một tuần.

Khác với các phương pháp in bằng tia hồng ngoại vốn bị giới hạn bởi độ xuyên sâu, DISP tận dụng sóng siêu âm – một công nghệ quen thuộc trong chẩn đoán y tế – để in được sâu đến 4 cm dưới da. Điều này mở ra khả năng ứng dụng ở cả những vùng cơ thể phức tạp như tim, não hay các cơ quan nội tạng đang chuyển động.

Công nghệ này hiện được kiểm chứng ở mô hình động vật và phòng thí nghiệm. Các bước tiếp theo sẽ là thử nghiệm trên động vật lớn hơn, tiến tới ứng dụng lâm sàng ở người. Dù còn ở giai đoạn đầu, DISP được kỳ vọng sẽ thay đổi căn bản cách con người tiếp cận điều trị y khoa trong tương lai, nhất là trong các tình huống khẩn cấp hoặc điều kiện thiếu thốn thiết bị phẫu thuật.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science, đánh dấu một cột mốc đáng chú ý trong tiến trình hội tụ giữa công nghệ in 3D, vật liệu sinh học và y học hiện đại.

 Nguồn: Zmescience