Sự ra đời của máy in 3D thường được coi là một cuộc cách mạng cho sản xuất, nhưng cũng có thể mang lại lợi ích to lớn cho y học.
Ý tưởng về da in 3D đã được phát triển trong một vài năm qua. Vào năm 2014, một chiếc máy nguyên mẫu đã cho thấy có thể in những tấm da lớn của người, sau đó người ta cắt theo kích cỡ rồi ghép vào bệnh nhân.
Sau nhiều năm, công nghệ đã phát triển thành các máy in chi tiết hơn và cuối cùng là một thiết bị cầm tay gọn nhẹ hoạt động giống như một dụng cụ cắt băng keo.
Máy mới sáng chế của các nhà khoa học Mỹ lớn hơn nhiều so với thiết bị cầm tay, nhưng nó vẫn có thể cơ động dễ dàng trong bệnh viện. Khi sử dụng, máy được đẩy đến đầu giường và một bệnh nhân sẽ nằm bên dưới vòi phun của máy in trong khi nó hoạt động.
Giống như những thiết bị gần đây, máy in mới sử dụng “mực” làm từ các tế bào của chính bệnh nhân, giảm thiểu nguy cơ đào thải. Đầu tiên mẩu sinh thiết từ làn da khỏe mạnh sẽ được lấy ra và từ đó hai loại tế bào da được phân lập: nguyên bào sợi, các tế bào giúp xây dựng cấu trúc để chữa lành vết thương và tế bào sừng, là những tế bào chính được tìm thấy ở lớp ngoài cùng của da.
Số lượng lớn từ các tế bào này được phát triển từ mẩu sinh thiết, sau đó được trộn vào hydrogel để tạo thành mực in sinh học. Và đây là điểm khác với các máy in sinh học trước đây - thay vì chỉ ghép lớp da mới lên vết thương, máy mới trước tiên sử dụng máy quét laser 3D để tạo ra hình ảnh cấu trúc liên kết của vết thương.
Sử dụng hình ảnh này, thiết bị sau đó làm đầy ở những phần sâu nhất với các nguyên bào sợi, trước khi sắp lớp tế bào sừng lên trên.
Kỹ thuật này bắt chước cấu trúc tự nhiên của các tế bào da, cho phép vết thương nhanh lành hơn. Nhóm nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả hoạt động của nó bằng cách sử dụng trên chuột. Họ quan sát thấy da mới bắt đầu hình thành từ bên ngoài trung tâm vết thương của con vật thí nghiệm.
Đáng chú ý, nó chỉ hoạt động khi mực được tạo ra bằng tế bào của chính bệnh nhân, trong khi với các thí nghiệm khác, mô thường bị cơ thể từ chối.
“Nếu bạn dùng các tế bào của chính bệnh nhân, chúng sẽ góp phần hiệu quả vào việc chữa lành vết thương. Mặc dù có các loại sản phẩm chữa lành vết thương khác nhau nhưng những sản phẩm đó không thực sự đóng góp trực tiếp vào việc tạo ra da”, James Yoo, đồng tác giả nghiên cứu cho biết.
Còn theo nhà nghiên cứu Mohammad Albanna, Viện Y học tái sinh, Wake Forest thì thay vì phải chờ da tự cung cấp chất liệu trong vòng 2 tuần, chúng ta có thể cung cấp ngay chất liệu để hình thành da, và cung cấp nền tảng để các tế bào có thể phát triển ngay lập tức và nhanh chóng.
Các nhà nghiên cứu nói rằng, các bước tiếp theo sẽ liên quan đến việc tiến hành các thử nghiệm lâm sàng ở người. Cuối cùng, thiết bị mới có thể được đưa vào hoạt động để điều trị các nạn nhân bỏng, bệnh nhân bị loét do tiểu đường và các vết thương lớn khác gặp khó khăn trong việc tự chữa lành.
