Máy in 3D cho nền y học tương lai

Da thay thế cho trẻ em bị thương từ DNA đặc trưng riêng của cơ thể chúng, mô phổi hay tai nhân tạo... - tất cả đều có thể được in ra từ máy in 3D trong một tương lai gần.

Khi tai nạn làm bỏng những vùng da rộng lớn trên cơ thể người thì chỉ có phương pháp ghép da mới giúp đóng kín các vết thương. Để làm việc đó, các nhà nghiên cứu cần có một diện tích da lớn mà họ có thể nuôi cấy từ các tế bào đặc trưng riêng của cơ thể người bệnh. Trước đây, để làm công việc cấy ghép, các nhà y học phải lấy những mẫu da trên các vị trí khác của cơ thể và ghép vào phần da bị thương giống như ghép các mảnh cắt rời thành một bức tranh. Trong tương lai, các nhà nghiên cứu muốn kéo từ trong các máy in 3D ra những mảng da với diện tích lớn.

Theo Nhật báo Zurich Mới (Neue Zürcher Zeitung – NZZ) của Thụy Sĩ, một nhóm nhà khoa học của Bệnh viên Nhi Zurich đang nghiên cứu một máy in 3D có thể chế tạo trong phòng thí nghiệm những mảng da mới cho trẻ em bị thương. Cơ sở của da mới sẽ là các tế bào đặc thù riêng của chính cơ thể bệnh nhi, bởi vậy sẽ không bị cơ thể bệnh nhi đào thải. Công ty regenHu của Thụy Sĩ đã chế tạo máy in 3D này cho Bệnh viện Nhi Zurich và một máy khác cho Trường Đại học Freiburg để sản suất các mô phổi. Tháng Hai năm tới, regenHu sẽ đưa ra thị trường một khúc xương được in dưới dạng một chi tiết cấy ghép trong lĩnh vực nha khoa.

Ở Trường Đại học Công nghệ Chemnitz (Đức), các nhà khoa học cũng nghiên cứu kỹ thuật in các chi tiết cấy ghép xương cho từng cá thể từ vật liệu tạo xương Cerasorb. Các lĩnh vực ứng dụng có thể sẽ là nha khoa, phẫu thuật hàm mặt, chỉnh hình cũng như y học thể thao. Đến nay, các nhà phẫu thuật vẫn cắt lấy các chi tiết cấy ghép. Tuy nhiên, máy in 3D có mặt ở các phòng thí nghiệm nha khoa sẽ cho phép sản xuất các chụp răng, răng giả; các mô hình thạch cao cứng cũng như các phụ kiện hỗ trợ cho kỹ thuật chỉnh hình hàm, răng.

Các nhà y học Mỹ còn tiến xa hơn. Gần đây, họ giới thiệu một phương pháp sản xuất thận nhân tạo. Mục đích là, dựa trên cơ sở các mẫu mô, tế bào và các ảnh chụp 3D của các quả thận bị bệnh, bằng loại “mực sinh học” đặc biệt đặc trưng riêng của mỗi cơ thể, người ta in từng lớp để được một tổ chức (quả thận) hoàn hảo mới và đem cấy ghép vào cơ thể ngay sau đó.

Cao hơn cả kỹ thuật này, các nhà y học của Trường Đại học Edinburgh (Scotland) đã trình bày một phương pháp mà nhờ đó họ có thể in được cụm các tế bào gốc. Từ các cụm tế bào gốc này, các cơ quan bị bệnh sẽ phát triển mà không cần thêm một sự hỗ trợ nào.

Còn Công ty Fasotec của Nhật Bản chế tạo mô hình các cơ quan, bộ phận cơ thể để chuẩn bị tốt hơn cho các cuộc phẫu thuật. Ngay tại thời điểm này, Fasotec cũng gia công các mẫu điêu khắc (tượng) 3D của thai nhi dựa trên các ảnh chụp bằng siêu âm. Mẫu đồ kỷ niệm này cao 9 cm, tính quy đổi có giá 930 Euro, được đặt trong một khối hình hộp trong suốt. Bên cạnh đó, còn có một phiên bản mini của món đồ kỷ niệm này được dùng làm dây treo điện thoại di động. Theo báo cáo của Công ty, các sản phẩm này được phụ nữ mang thai ở Nhật đón nhận nồng nhiệt.

Mô hình bào thai in 3D là một trong những ví dụ mới nhất cho sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp máy in 3D. Các máy in này làm việc giống như một máy in phun mực. Chúng được điều khiển bởi một phần mềm chia mẫu của vật thể cần được gia công thành các lát (đĩa) hai chiều.  Sau đó, trong máy in 3D, một vật liệu nào đó sẽ được đặt từng lớp từng lớp lên nhau mà qua đó, hình dạng không gian của vật thể hình thành.

Tác giả