Công nghệ thay thế nội tạng là bước tiến lớn đối với cấy ghép nội tạng nhân tạo

TÍN DỤNG HÌNH ẢNH:

iStock

Công nghệ thay thế nội tạng: Một bước tiến lớn đối với cấy ghép nội tạng nhân tạo

Cấy ghép nội tạng là những thủ tục phức tạp và tốn kém, nhưng những tiến bộ trong công nghệ thay thế nội tạng có thể sớm thay đổi tất cả

tác giả:
tên tác giả
Tầm nhìn lượng tử
Tháng Mười Một 4, 2021

Sự phát triển của các cơ quan in 3D mang đến một giải pháp tiềm năng cho những thách thức của việc cấy ghép nội tạng, cung cấp các giải pháp thay thế bền vững và chức năng. Những thành tựu như xác định tế bào gan tái tạo và tạo ra mô nhân tạo đã đưa chúng ta đến gần hơn với thực tế của các cơ quan in 3D. Công nghệ đột phá này có ý nghĩa vượt ra ngoài lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, bao gồm nghiên cứu tác động của không gian lên cơ thể con người, chuyển đổi phương pháp phẫu thuật và cách mạng hóa y học tái tạo.

Bối cảnh công nghệ thay thế nội tạng

Việc cấy ghép nội tạng từ lâu đã gặp nhiều thách thức, chủ yếu là do các thủ tục phức tạp và thiếu người hiến tạng tương thích. Quá trình này không chỉ liên quan đến hoạt động phẫu thuật cấy ghép mà còn liên quan đến cam kết theo dõi và duy trì sau phẫu thuật suốt đời. Bước này đảm bảo rằng cơ thể người nhận không đào thải cơ quan mới và nó hoạt động như dự định. Do đó, cộng đồng y tế, bao gồm các tổ chức nghiên cứu và trường đại học, đang chuyển sang sử dụng các công nghệ tiên tiến để giải quyết những vấn đề này, đặc biệt tập trung vào công nghệ in 3D để sản xuất các mô và cơ quan có chức năng và bền vững.

Đã có những bước tiến đáng kể trong lĩnh vực này, với một số thành tựu đột phá đã đưa chúng ta đến gần hơn với thực tế của các cơ quan in 3D. Năm 2019, các nhà nghiên cứu tại Đại học King's ở London đã sử dụng trình tự RNA để xác định một loại tế bào gan cụ thể có đặc tính tái tạo tiềm năng. Khám phá này có thể mở đường cho việc tạo ra các mô gan in 3D có khả năng thay thế hoặc hỗ trợ những mô gan bị hỏng.

Năm 2021, các nhà nghiên cứu ở Bắc Carolina, phối hợp với Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia (NASA), đã tạo thành công mô nhân tạo bằng công nghệ in 3D cho Thử thách mô mạch máu. Thành tựu này có thể dẫn đến việc tạo ra các mô lớn hơn, phức tạp hơn và cuối cùng là toàn bộ cơ quan. Theo cách tương tự, một nhà nghiên cứu từ Đại học Nottingham Trent đã có thể tạo ra mô hình gan in 3D bằng cách sử dụng bản quét từ các bệnh nhân ung thư thực tế.

Tác động gián đoạn

NASA nhận thấy tiềm năng của các cơ quan nhân tạo trong việc nghiên cứu tác động của không gian lên cơ thể con người, nhằm mục đích chuẩn bị tốt hơn cho các phi hành gia cho các sứ mệnh không gian dài hạn. Bằng cách sử dụng các cơ quan in 3D, các nhà khoa học có thể mô phỏng phản ứng sinh lý của cơ thể con người với môi trường không gian, cho phép họ dự đoán và giảm thiểu những rủi ro sức khỏe tiềm ẩn. Nghiên cứu này có thể dẫn đến những đột phá trong việc tìm hiểu tác động của vi trọng lực và phơi nhiễm bức xạ, cuối cùng là nâng cao khả năng khám phá không gian của chúng ta.

Hơn nữa, sự phát triển của công nghệ in 3D phức tạp cho phép tái tạo các bản sao cơ quan chính xác, bao gồm cả mạng lưới mạch máu phức tạp. Sự tiến bộ này mở ra cánh cửa cho các hoạt động từ xa và phẫu thuật chính xác hơn bằng cách sử dụng hệ thống robot. Các bác sĩ phẫu thuật có thể sử dụng những bản sao này để thực hành các thủ tục phức tạp, thu được những hiểu biết sâu sắc vô giá và mài giũa kỹ năng của họ trước khi tiến hành các ca phẫu thuật thực tế. Hơn nữa, việc tích hợp robot và in 3D trong các quy trình phẫu thuật có thể cho phép thực hiện các kỹ thuật ít xâm lấn hơn, giảm thiểu chấn thương và đẩy nhanh quá trình phục hồi cho bệnh nhân.

Khi các nhà khoa học nghiên cứu sâu hơn về sự phức tạp của các cơ quan được in 3D, họ hy vọng sẽ phát hiện ra các tế bào có khả năng tái tạo. Những khám phá này có thể cách mạng hóa lĩnh vực y học tái tạo, đưa ra các giải pháp thay thế cho việc cấy ghép nội tạng. Nếu chúng ta có thể khai thác tiềm năng tái tạo của các tế bào cụ thể, nó có thể loại bỏ hoàn toàn nhu cầu cấy ghép, dẫn đến các phương pháp điều trị cá nhân hóa kích thích quá trình chữa lành của chính cơ thể. Sự thay đổi mô hình này sẽ có ý nghĩa sâu sắc đối với các cá nhân, hệ thống chăm sóc sức khỏe và chính phủ vì nó có thể giảm bớt gánh nặng về tình trạng thiếu nội tạng, giảm chi phí và cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân trên toàn thế giới.

Ý nghĩa của công nghệ thay thế nội tạng

Ý nghĩa rộng hơn của công nghệ thay thế nội tạng có thể bao gồm:

Các trường y và cơ quan nghiên cứu cuối cùng đã sản xuất hàng loạt các cơ quan nhân tạo được cá nhân hóa thay cho các cơ quan lấy từ người hiến tặng.
Đào tạo nâng cao cho các bác sĩ phẫu thuật để thực hành thực hiện các ca phẫu thuật phức tạp và chi tiết trên các cơ quan nhân tạo bằng cách sử dụng tia laser hoặc cánh tay robot.
Cuối cùng là in 3D toàn bộ chân tay cho những người có thể đã bị tai nạn thương tâm.
Việc ứng dụng công nghệ này vào sản xuất các sản phẩm thịt khác nhau cho ngành chế biến thực phẩm.
Tăng khả năng tiếp cận các cơ quan được in 3D để điều chỉnh sự chênh lệch về sức khỏe, đảm bảo rằng những cá nhân có hoàn cảnh khó khăn có cơ hội bình đẳng trong việc điều trị cứu sống.
Mất việc làm trong lĩnh vực thu mua nội tạng và vận chuyển nhưng cũng có những cơ hội mới trong thiết kế, sản xuất và bảo trì công nghệ in 3D.
Các chính phủ giải quyết các thách thức pháp lý và thiết lập các khuôn khổ vững chắc cho việc sử dụng nội tạng in 3D một cách có đạo đức và an toàn, cân bằng giữa nhu cầu đổi mới với việc đảm bảo sự an toàn và quyền riêng tư của bệnh nhân.
Sự sẵn có của các cơ quan in 3D cải thiện nhu cầu cấy ghép nội tạng ngày càng tăng, đặc biệt khi dân số già đi ngày càng tăng, giảm thời gian chờ đợi và cải thiện kết quả chăm sóc sức khỏe tổng thể.
Các chuyên gia chăm sóc sức khỏe có được các kỹ năng mới và thích ứng với vai trò thay đổi trong phòng mổ, đòi hỏi phải được đào tạo và phát triển chuyên môn liên tục.
Giảm thiểu lượng khí thải carbon liên quan đến việc thu mua và vận chuyển nội tạng, góp phần tạo nên một hệ thống chăm sóc sức khỏe bền vững hơn.