Thử nghiệm thành công mạch máu nhân tạo
Elastomer còn là vật liệu xốp nên máu có thể thẩm thấu, giúp cho cấu trúc mạch máu nhân tạo thêm vững vàng và tương tự như mạch máu tự nhiên.
Các nhà khoa học Áo tạo ra mạch máu nhân tạo có khả năng phân hủy sinh học và thử nghiệm thành công trên chuột, có thể ứng dụng vào các ca phẫu thuật tim cần bắc cầu mạch máu.
"Các mạch máu của chuột được kiểm tra 6 tháng sau khi đặt phần nhân tạo", trang tin wired.co.uk dẫn lời bà Helga Bergmeister, Đại học Y Vienna, nói. "Chúng tôi không phát hiện bất kỳ dấu hiệu nào của phình động mạch, tụ máu hoặc viêm".
Bà Bergmeister lưu ý rằng các tế bào tự nhiên còn biến mạch máu nhân tạo thành mô cơ thể. Mạch máu nhân tạo được làm từ elastomer, một chất liệu đặc biệt vừa có độ nhớt vừa có tính đàn hồi tạo ra bằng cách cho quay dung dịch polymer trong điện trường thành sợi rất mảnh. Sợi này sau đó được cuộn vào ống để sử dụng trong phẫu thuật.
Hình ảnh mạch máu nhân tạo trong chuột thí nghiệm đã trở thành mạch tự nhiên sau 6 tháng. Ảnh: MedUni Wien.
Elastomer còn là vật liệu xốp nên máu có thể thẩm thấu, giúp cho cấu trúc mạch nhân tạo thêm vững vàng và tương tự như mạch máu tự nhiên. Thành công trên sẽ là bước tiến lớn trong việc điều trị các căn bệnh như xơ vữa động mạch, mạch máu ngoại biên. Tuy nhiên, mạch máu nhân tạo cần phải trải qua nhiều thử nghiệm lâm sàng trước khi ứng dụng vào cơ thể người.
Trước đó vào hồi tháng 4/2014, các nhà nghiên cứu tại Đại học Edinburgh (Anh) cũng đưa ra nghiên cứu về máu nhân tạo. Theo đó, máu nhân tạo có thể sẽ thay thế nguồn máu hiến tặng trong các ca truyền máu. Những người đã dùng tế bào gốc để tạo ra các tế bào hồng cầu, trong dự án nghiên cứu trị giá 5 triệu bảng Anh.
Việc tạo ra được tế bào hồng cầu, thành phần quan trọng trong máu bên cạnh bạch cầu và tiểu cầu, là thành tựu lớn của các nhà khoa học sau nhiều năm nghiên cứu với một qui trình phức tạp.
Theo đó, các tế máu hoặc tế bào da của người trưởng thành được biến đổi gene thành tế bào gốc đa năng (iPS). Các iPS được nuôi trong môi trường sinh học bắt chước điều kiện cơ thể người để sau đó chúng có thể chuyển đổi thành những tế bào hồng cầu.
Một trở ngại lớn là không phải mọi tế bào đều biến đổi thành tế bào hồng cầu, do đó, các nhà nghiên cứu sử dụng máy ly tâm để tách lọc các tế bào hồng cầu. Quá trình kéo dài khoảng 1 tháng này cũng giúp nâng hiệu suất chuyển đổi tế bào gốc thành tế bào hồng cầu lên 50%.
Máu nhân tạo có thể sẽ thay thế nguồn máu hiến tặng trong các ca truyền máu. Ảnh: healthvesti.com
Bên cạnh đó, nhóm các chuyên gia ở ĐH Rice và cao đẳng y khoa Baylor của Mỹ, gọi chung là nhóm đề tài đã lập kỷ lục nuôi cấy thành công mạch máu nhân tạo trong phòng thí nghiệm thông qua các mô cấy ghép, tạo ra các mạch máu, mao dẫn hoàn chỉnh giúp cho các mô luôn ở trạng thái sống hay còn gọi là mạng mạch hoặc hệ mạch.
Theo ông Diekinson, người tham gia nhóm nghiên cứu, để tạo được hệ mạch nói trên các nhà khoa học đã sử dụng dải polymer PEG tăng cường có khả năng mô phỏng tính năng ma trận ngoại bào cơ thể, đây là mạng các protein và polysaccharides giúp cho việc tạo ra phần lõi mô sau đó cho kết hợp PEG với hai loại tế bào, những vật chất gốc để tạo ra một mạch máu hoàn chỉnh.
Bước tiếp theo là dùng ánh sáng để “khóa” các dải polymer PEG vào trong một chất gel để tạo ra các hydrogel cứng có chứa các tế bào sống và yếu tố tăng trưởng và sau 72 giờ phát triển thành màng hydrogel.
Bằng cách dùng ánh sáng huỳnh quang đánh dấu tế bào, các nhà khoa học có thể phân biệt được quá trình các mao dẫn được hình thành hay nói cụ thể hơn là quan sát được quá trình hình thành tế bào trong gel plastic mềm.
Sau khi có hệ mạch mới, các nhà khoa học đem cấy ghép hydrogel vào trong giác mạc của chuột và tiêm chất nhuộm màu vào máu của chuột. Kết quả, dòng máu lưu thông bình thường trong các mao mạch vừa được tạo ra và cấy ghép trong giác mạc của chuột.