Tạm biệt dao mổ, chào đón công nghệ in ấn mô sinh học nội thể

Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ California (Caltech) đã phát triển một phương pháp in 3D mô sinh học trực tiếp bên trong cơ thể mà không cần phẫu thuật. Hệ thống này, gọi là "Deep Tissue In Vivo Sound Printing" (DISP), sử dụng sóng siêu âm để định hình mô từ một loại mực sinh học đặc biệt.

Cách hoạt động của DISP

Mực sinh học được tiêm vào cơ thể ở dạng lỏng và sẽ rắn lại khi tiếp xúc với sóng siêu âm. Quá trình này cho phép tạo ra các cấu trúc mô chính xác tại vị trí mong muốn mà không cần can thiệp phẫu thuật. Ngoài ra, một phân tử theo dõi nhạy cảm với siêu âm được sử dụng để giám sát quá trình in ấn trong thời gian thực.

Ứng dụng và thử nghiệm

Trong các thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã in mô bên trong dạ dày của thỏ và bàng quang của chuột. Họ cũng thêm các hạt nano dẫn điện để tạo ra cảm biến sinh học mềm và các kho chứa thuốc, có thể giải phóng thuốc khi được kích hoạt bằng siêu âm.

Từ ánh sáng đến âm thanh

Trước đây, công nghệ in 3D mô sinh học thường sử dụng ánh sáng để làm cứng từng lớp mực sinh học. Tuy nhiên, ánh sáng có giới hạn về độ sâu thâm nhập vào cơ thể. Ngược lại, sóng siêu âm có thể xuyên sâu vào các cơ quan mà không gây tổn thương, mở ra khả năng in ấn mô tại các vị trí sâu bên trong cơ thể.

Mực sinh học cải tiến

Loại mực sinh học mới bao gồm nhiều thành phần: chuỗi phân tử có thể liên kết khi nhận tín hiệu, bong bóng chứa chất kết dính được giải phóng khi tiếp xúc với siêu âm, và các hóa chất phản ứng với sóng siêu âm để phát sáng, giúp theo dõi quá trình in ấn.

Tương lai của y học tái tạo

Công nghệ DISP hứa hẹn sẽ cách mạng hóa lĩnh vực y học tái tạo, cho phép điều trị các tổn thương mô mà không cần phẫu thuật, giảm thiểu rủi ro và thời gian hồi phục cho bệnh nhân.