Chữa lành vết thương bằng thiết bị giống súng bắn keo

Thiết bị in da 3D cầm tay - Ảnh: Đại học Toronto

Thiết bị này chỉ nặng chưa đầy 0,9 kg, có thể phủ một lớp chất nhờn “mực sinh học” lên bề mặt vết thương. Loại mực này có chứa các thành phần thường có trong da như collagen - một loại protein giúp tế bào sinh sôi và phát triển, fibrin - loại protein hỗ trợ sự đông máu để lành vết thương.

Trong một nghiên cứu mới được công bố trên Tạp chí Lab on a Chip, nhóm chuyên gia thuộc Đại học Toronto (Canada) đã thử nghiệm thiết bị trên những vết thương nhỏ ở lợn và chuột. Kết quả cho thấy nó an toàn, tuy nhiên, thiết bị này vẫn chưa được thử nghiệm trên người và vẫn trong giai đoạn tiếp tục phát triển.

Đồng tác giả nghiên cứu Saeid Amini Nik, nhà sinh học tế bào tại Đại học Toronto, cho biết: “Tôi cho rằng máy in 3D có tiềm năng trong việc tạo các tế bào, đặc biệt là phân bổ chúng để tạo nên các cơ quan của cơ thể”.

Da là cơ quan lớn nhất của cơ thể và bao gồm 3 lớp chính. Lớp ngoài cùng của da gọi là lớp biểu bì được tạo thành từ các tế bào chết hay tế bào sừng, có tác dụng là màng ngăn chống mất nước. Lớp này cũng bao gồm các tế bào miễn dịch lympho có nhiệm vụ hỗ trợ tiêu diệt các vi trùng, và các tế bào Merkel cho chúng ta khả năng cảm nhận được cả những va chạm rất nhẹ.

Lớp giữa là lớp hạ bì chứa các lưới sợi collagen, tạo cho da sự đàn hồi và độ bền. Lớp dưới cùng được gọi là hypodermis hay lớp dưới da cấu thành chủ yếu từ chất béo.

Mạng lưới tế bào, mạch máu, dây thần kinh và lông phức tạp bảo vệ chúng ta khỏi các vi trùng trong môi trường. Nhưng một số vết thương - chẳng hạn như bỏng - có thể phá hủy cả ba lớp da, tạo con đường cho các tác nhân bên ngoài xâm nhập cơ thể.

Loại da in 3D đang được phát triển không sao chép tất cả những yếu tố kể trên. Thay vào đó, thiết bị chỉ tạo một số tế bào nhất định như tế bào sừng và các nguyên bào sợi. Nhưng các nhà khoa học hy vọng một ngày nào đó, nó có thể tạo ra một “làn da hoàn hảo” với các tế bào gốc có khả năng phát triển thành nang lông, mạch máu và nhiều loại tế bào khác trong cấu trúc da.

Đây không phải thiết bị “in da” đầu tiên. Năm 2016, một nhóm các chuyên gia người Tây Ban Nha đã tạo ra một thiết bị tương tự. Nhưng đây là thiết bị đầu tiên có khả năng cho phép các bác sĩ ngay lập tức phủ da lên vết thương hở mà không cần qua phòng thí nghiệm hay phương tiện hỗ trợ nào khác.

Theo Amini Nik, các bác sĩ có thể lấy tế bào gốc từ bệnh nhân, ví dụ như mô mỡ hay tủy xương, đưa chúng vào thiết bị ngay lúc làm thủ thuật.

Hiện nay, các vết bỏng sâu được điều trị bằng các phủ lên chất liệu collagen và chờ cơ thể làm nốt phần còn lại, bao gồm cả việc tạo ra các tế bào da cần thiết. Nhưng người bị bỏng nặng thì cơ thể không còn phản ứng hiệu quả như bình thường.

Các phương pháp điều trị kiểu này chỉ che vết thương bằng các tế bào bắt chước da, những mảnh ghép này phải được tạo ra trong phòng thí nghiệm từ trước. “Nó mất nhiều thời gian và rất tốn kém”, Amini Nik đánh giá.

Cách làm phổ biến hiện nay cũng tạo cơ hội cho nhiễm trùng do cần trải qua nhiều khâu. Ngoài ra, da có thể được lấy từ người hiến tặng, nhưng cơ thể người nhận có thể xảy ra hiện tượng thải bỏ mô và hiếm khi đủ mô của người hiền tặng để bao phủ các vết bỏng lớn.

Nguyễn Huyền