Mặc dù da công nghệ sinh học có nhiều tiềm năng ứng dụng cho những nạn nhân bị bỏng, tuy nhiên vật liệu này cho đến nay mới chỉ được sản xuất ở dạng tấm phẳng. Giờ đây các nhà khoa học đã nghĩ ra một phương pháp phát triển da công nghệ sinh học ở dạng 3D, có thể ‘mặc’ vào người như quần áo.

Chiếc găng tay bằng da kỹ thuật sinh học, được tạo ra bằng công nghệ mới

Mặc dù các tấm da công nghệ sinh học phẳng rất ổn để ghép cho các bộ phận cơ thể tương đối nhẵn, phẳng, nhưng chúng lại phù hợp đối với các bộ phận cơ thể phức tạp hơn, chẳng hạn như bàn tay. Trong những trường hợp như vậy, sẽ phải ghép nhiều miếng da lại với nhau để có thể phủ kín được mọi góc. Đây sẽ là một quy trình tốn nhiều công sức và thời gian cũng như chi phí.

Nhóm nghiên cứu Trường Đại học Columbia do GS Hasan Erbil Abaci dẫn đầu đã phát triển một giải pháp thay thế phù hợp hơn. Hệ thống họ tạo ra bắt đầu bằng quét 3D bộ phận cơ thể cần ghép. Quá trình quét đó dùng để in 3D thành mô hình kích thước thật, rỗng, có thể thấm được. Tiếp theo, bên ngoài mô hình được cấy các tế bào nguyên bào sợi da (tế bào này tạo ra mô liên kết của da), collagen (cung cấp cấu trúc cho da) và tế bào sừng (tạo nên lớp ngoài của da). Phần bên trong của mô hình được cung cấp máu để nuôi dưỡng các tế bào nằm ở bên ngoài.

Khi các tế bào này phát triển thành da thật, tấm da đó sẽ được lấy ra khỏi mô hình, hoàn toàn là một mảnh ba chiều, mặc lên phần cơ thể thực và được khâu lại vào đúng vị trí. Mất khoảng ba tuần để mọc da theo cách này, tương đương với khoảng thời gian cần thiết để tạo ra các tấm phẳng truyền thống. Trong các thử nghiệm được thực hiện trong phòng thí nghiệm cho đến nay, mảnh ghép 3D làm từ tế bào da người đã được áp dụng thành công cho chân sau của chuột. Ca phẫu thuật chỉ mất khoảng 10 phút và các mảnh ghép đã ăn khớp hoàn chỉnh vào các vùng da xung quanh sau bốn tuần. Ngoài ra, các tấm ghép một mảnh cho thấy có độ bền hơn về mặt cơ học so với da được làm từ nhiều tấm ghép lại với nhau. Tuy nhiên, cần phải tiến hành nhiều nghiên cứu hơn nữa trước khi có thể tiến hành thử nghiệm trên người.

Người ta hy vọng rằng các bệnh nhân sau cùng có thể nhận được những mảnh ghép da được phát triển từ các tế bào của chính họ. Thậm chí có khả năng công nghệ này có thể cung cấp một giải pháp thay thế tốt hơn cho cấy ghép mặt, hiện đang sử dụng mô mặt được lấy từ xác chết. GS Hasan Erbil Abaci cho biết: “Cấu trúc da ba chiều có thể được cấy ghép thành ‘quần áo sinh học’ sẽ có nhiều lợi thế hơn nữa. Chúng sẽ giảm thiểu đáng kể nhu cầu khâu vết thương, giảm thời gian phẫu thuật và cải thiện kết quả thẩm mỹ”.

Nghiên cứu được xuất bản gần đây trên tạp chí Science Advances.

P.T.T (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/bioengineered-3d-skin-grafts/, 2/2/2023