Phát triển da nhân tạo 3D giống da người
Các nhà nghiên cứu Brazil đã sử dụng kỹ thuật in 3D để phát triển một mô hình da nhân tạo có các đặc điểm tương tự với da người. Cấu trúc này được gọi là Mô da người nhân tạo có lớp hạ bì (Human Skin Equivalent with Hypodermis - HSEH), có thể ứng dụng trong các nghiên cứu về điều trị bệnh tật và tổn thương như bỏng da, cũng như trong việc phát triển thuốc men và mỹ phẩm, mà không cần thử nghiệm trên động vật.
Công trình này được các nhà khoa học của Phòng thí nghiệm quốc gia về Khoa học sự sống của Brazil (LNBio) đăng trên tạp chí Communications Biology. Trong đó, các tác giả mô tả quá trình tạo ra vật liệu từ tế bào gốc (có khả năng biến đổi thành các loại tế bào khác nhau) và tế bào sơ cấp (phát triển trực tiếp từ mô của người).
Người điều phối dự án Ana Carolina Migliorini Figueira cho biết: “Chúng tôi có thể phát triển một mô hình da hoàn chỉnh với ba lớp: lớp biểu bì, lớp chân bì và lớp hạ bì. Bằng cách này, chúng tôi có thể thu về một mô hình cơ quan với các đặc điểm vô cùng tương tự với da người”.
Theo bà Figueira, đã có nhiều công trình nghiên cứu mô hình da 3D để thay thế cho việc sử dụng động vật, chẳng hạn như trong thử nghiệm tính hấp thụ của mỹ phẩm. Thế nhưng, những công trình này có một hạn chế là chúng bỏ qua lớp hạ bì – lớp sâu nhất của da, đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết các quá trình sinh học thiết yếu như giữ ẩm và phân hóa tế bào.
Các nhà nghiên đã cải tiến bằng kỹ thuật chỉnh sửa mô và thành công tạo ra một lớp da người dày tương đương với lớp hạ bì để tạo ra môi trường gần giống mô người thực sự, cho phép tế bào bám dính, tăng sinh và biệt hóa hiệu quả hơn.
Lớp da nhân tạo này cho phép các nghiên cứu quy mô phòng thí nghiệm về mô hình bệnh tật và độc chất chính xác hơn. Các thử nghiệm của nhóm nghiên cứu cho thấy lớp hạ bì rất cần thiết để điều chỉnh biểu hiện của nhiều loại gene quan trọng với chức năng của da, chẳng hạn như gene liên quan đến bảo vệ và tái tạo mô.
Da cho người mắc tiểu đường
Thông qua một dự án khác, các nhà nghiên cứu Brazil dự định sử dụng làn da 3D như thật này để phát triển mô hình cho da của người bị tiểu đường với các vết thương mãn tính, hướng tới mục tiêu cuối cùng là tạo thành loại băng gạc phù hợp cho tình trạng này.
Ý tưởng của họ là tạo mạch máu cho mô hình da người trong ống nghiệm thành ba lớp, nhằm tạo ra một phiên bản mô phỏng các đặc điểm trên da của người bị tiểu đường, những người có vết thương khó lành và gặp nguy cơ phải cắt cụt chi.
“Mục tiêu của chúng tôi một khi lớp băng kia được sản xuất, là thử nghiệm nó cả trên mô hình động vật và trên mô hình da bệnh nhân tiểu đường nhân tạo mà chúng tôi phát triển”, bà Figueira giải thích.
Cảm biến sinh học giúp theo dõi tình hình
Cũng ở Brazil, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Liên bang ABC có ý định sử dụng công cụ sinh học tổng hợp để tạo ra cảm biến sinh học dựa trên mạch di truyền như ADN, ARN và protien, nhằm theo dõi tình trạng ô nhiễm kim loại của các mẫu môi trường, chẳng hạn như nước.
Bằng cách kết hợp kiến thức sinh học và kỹ thuật, nhóm này hướng tới mục tiêu phát triển các trình tự di truyền mới để đưa chức năng mới vào sinh vật tự nhiên.
“Ví dụ, một số phân tử ARN và protein tự nhiên có thể tương tác với thủy ngân và mangan. Ý tưởng của chúng tôi là thiết kế ra những mạch di truyền này, chủ yếu từ vi khuẩn, để theo dõi trình trạng ô nhiễm kim loại của các mẫu nước theo thời gian thực và ít tốn kém hơn, không cần sử dụng thiết bị mạnh mẽ và đắt tiền”, GS. Milca Rachel da Costa Ribeiro Lins, điều phối viên của dự án, cho biết.□
Phương Anh dịch
Nguồn: https://medicalxpress.com/news/2024-12-brazilian-3d-artificial-skin-similar.html
Bài đăng Tia Sáng số 24/2024
