Nó có bốn buồng, mạch máu và nó đập - sắp xếp.
Đầu tiên, các nhà khoa học đã in 3D một trái tim bằng mô người. Mặc dù trái tim nhỏ hơn nhiều so với con người (chỉ bằng kích thước của một con thỏ), nhưng vẫn còn một chặng đường dài cho đến khi nó hoạt động như một trái tim bình thường, thí nghiệm bằng chứng cuối cùng có thể dẫn đến các cơ quan hoặc mô cá nhân nó có thể được sử dụng trong cơ thể người, theo một nghiên cứu được công bố hôm thứ Hai (15 tháng 4) trên tạp chí Advanced Science.
Để in hình trái tim, các nhà nghiên cứu tại Đại học Tel Aviv ở Israel đã bắt đầu bằng cách lấy một mẫu mô mỡ nhỏ từ một bệnh nhân. Trong phòng thí nghiệm, họ tách mô này thành các tế bào thành phần và cấu trúc mà các tế bào nằm trên đó, được gọi là ma trận ngoại bào.
Sau đó, sử dụng kỹ thuật di truyền, các nhà khoa học đã điều chỉnh các thành phần khác nhau, lập trình lại một số tế bào để trở thành tế bào cơ tim, hay tế bào cơ tim và một số để trở thành tế bào tạo ra mạch máu.
Sau đó, các nhà nghiên cứu đã nạp những tế bào này - đóng vai trò là "bioinks" - vào máy in, được lập trình để in một trái tim, dựa trên quét CT lấy từ bệnh nhân và mô tả về một trái tim của nghệ sĩ. Máy in mất từ 3 đến 4 giờ để in trái tim nhỏ bằng các mạch máu cơ bản. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã ủ tim và cho nó ăn oxy và chất dinh dưỡng. Trong vài ngày, các tế bào bắt đầu đập một cách tự nhiên.
Nhưng nhịp đập này không giống như những gì một trái tim khỏe mạnh sẽ làm. "Chúng tôi cần các tế bào để đánh bại đồng bộ không chỉ riêng lẻ", đồng tác giả nghiên cứu Assaf Shapira, người quản lý phòng thí nghiệm trong Phòng thí nghiệm Kỹ thuật mô và Y học tái sinh tại Đại học Tel Aviv cho biết. Để tim bơm máu hiệu quả qua cơ thể, các tế bào của nó cần phải đập đồng loạt - điều mà trái tim in 3D chưa thực hiện được. "Ngay bây giờ chúng tôi đang làm việc để trưởng thành các mô," Shapira nói.
Cuối cùng, một trái tim được in 3D cá nhân hóa có thể làm giảm sự thiếu hụt các bộ phận cấy ghép có sẵn cho bệnh nhân và cũng có thể tránh được một số rủi ro liên quan đến việc cấy ghép nội tạng của người khác - cụ thể là hệ thống miễn dịch của cơ thể có thể từ chối các mô ngoại lai này, Shapira nói với Live Khoa học.
Camila Hochman Mendez, trợ lý giám đốc phòng thí nghiệm nghiên cứu tái tạo và sửa chữa tại Viện Tim Texas, người không phải là một phần của nghiên cứu, nói rằng những phát hiện mới này "thực sự đổi mới và tiến lên phía trước" bằng cách chứng minh rằng một điều gì đó phức tạp hơn hơn một bức tường của trái tim có thể được in. Nhưng kết quả cũng "cho thấy tất cả những rào cản mà lĩnh vực này vẫn phải đối mặt", cô nói thêm.
Để in một trái tim có kích thước đầy đủ, hoạt động đầy đủ, các nhà khoa học sẽ cần phải in một cơ quan có độ phân giải cao hơn - một cơ quan có nhiều mạch máu có thể mang oxy và chất dinh dưỡng qua nó, Hochman Mendez nói với Live Science. Nhưng làm điều này sẽ đòi hỏi nhiều tháng in - một khoảng thời gian mà các tế bào sẽ không tồn tại.
Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng trái tim nhỏ bé vẫn là một "bằng chứng khái niệm", nhưng họ hy vọng sẽ tìm ra cách tạo ra mạch máu dày đặc hơn trong tương lai.
"Tất nhiên, nếu chúng ta cần chế tạo một trái tim lớn hơn, nó sẽ tốn kém, sẽ mất nhiều thời gian hơn để in và nhiều tài liệu sẽ cần phải được trích xuất từ bệnh nhân," Shapira nói.
Thật vậy, vẫn còn nhiều nghiên cứu cần thiết hơn trước khi nó trở nên phổ biến khi chỉ cần nhấn "in" trên máy in 3D tại văn phòng của bác sĩ.
