Trái tim được tạo ra từ vật liệu sinh học của bệnh nhân, mang lại tính tương thích sinh học cao, giúp giảm rủi ro trong quá trình cấy ghép.

Các nhà khoa học tại Đại học Tel Aviv, Israel hôm 15/4 công bố phát triển thành công trái tim in 3D đầu tiên trên thế giới bằng cách sử dụng tế bào và vật liệu sinh học của con người. Nhóm nghiên cứu gọi đây là “bước đột phá trong y học”, mở ra một phương pháp cấy ghép mới trong tương lai, giúp cứu sống những bệnh nhân suy tim giai đoạn cuối.

Trái tim 3D từ vật liệu sinh học của con người có kích thước tương đương tim thỏ

“Đây là lần đầu tiên một trái tim nhân tạo hoàn chỉnh được tạo ra với đầy đủ các tế bào, mạch máu, tâm thất và buồng tim. Các nhà khoa học trước đây từng in 3D cấu trúc của một trái tim nhưng không phải với các tế bào và mạch máu”, Giáo sư sinh học phân tử Tal Dvir, người đứng đầu dự án cho biết.

Nhóm nghiên cứu đã lấy tế bào mỡ từ bệnh nhân và lập trình lại thành các tế bào gốc đa năng trước khi biệt hóa chúng thành tế bào tim và nội mô. Các nhà khoa học sau đó pha trộn các tế bào biệt hóa này để tạo thành “mực in sinh học”. Một máy in 3D chuyên dụng sẽ sử dụng chúng để sản xuất trái tim nhân tạo.

Nhờ được tạo ra từ tế bào và vật liệu sinh học của chính bệnh nhân, trái tim in 3D mới có khả năng tương thích sinh học cao hơn, giúp giảm rủi ro trong quá trình cấy ghép.

Mặc dù nghiên cứu cho kết quả đầy hứa hẹn, các nhà khoa học nhấn mạnh chưa sẵn sàng để cấy ghép trên người. “Ở giai đoạn này, trái tim in 3D của chúng tôi chỉ là mô hình nhỏ, có kích thước tương đương tim thỏ. Trái tim người lớn hơn đòi hỏi công nghệ phức tạp hơn”, Dvir cho biết.

Để tạo ra một phiên bản lớn như tim người cần tới hàng tỷ tế bào. Bên cạnh đó, các nhà khoa học cũng cần lập trình tốt hơn để trái tim in 3D không chỉ trông giống mà còn phải hoạt động giống như tim người. Mô hình mini hiện tại dù có có khả năng co bóp nhưng chưa được đồng bộ hóa và hoàn toàn hoạt động như một trái tim thực sự.

Nhóm nghiên cứu đang lên kế hoạch thử nghiệm trái tim in 3D trên động vật vào năm sau. "Có thể trong 10 năm tới, máy in nội tạng sẽ xuất hiện tại những bệnh viện trên thế giới và các ca ghép tim in 3D sẽ được tiến hành thường xuyên", Dvir bày tỏ sự tin tưởng vào thành công của dự án trong tương lai.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí khoa học Advanced Science.

Đoàn Dương (nguồn UPI/IFL Science)