Khoa học
URL rút ngắn
30
Theo dõi Sputnik trên

Các nhà khoa học từ Đại học Bách khoa Tomsk đã đề xuất phương pháp mới chỉnh sửa giàn phân hủy sinh học polymer từ polylactic acid – bộ khung cốt là cơ sở cho việc nuôi cấy các cơ quan và mô mới.

Được tạo nên bằng công nghệ khoa học Tomsk, lớp mô kỹ thuật tương tác tốt với tế bào miễn dịch của người, thúc đẩy gia tăng cấu trúc tế bào và thậm chí giúp khơi thông những huyết mạch mới.

"Nếu muốn có một cơ quan nhân tạo hoặc một phân đoạn dành cho cấy ghép, đầu tiên ta cần phải nuôi nó ở đâu đó. Giả sử ta lấy đĩa Petri thông thường (loại đĩa bằng thủy tinh hoặc chất dẻo dạng hình trụ có nắp đậy), các tế bào sẽ trải ra thành lớp dầy trên bề mặt phẳng của đĩa, nhưng cấu trúc ba chiều — tức là các loại tế bào hay cơ quan cao cấp  — thì sẽ không hình thành được. Vấn đề là ở chỗ, theo định luật ức chế tiếp xúc, khi bắt gặp tế bào khác, bất kỳ tế bào bình thường sẽ ngừng chuyển động và sinh sôi. Trường hợp ngoại lệ chỉ là  tế bào ung thư có khả năng độc địa ngăn chặn không cho tế bào khác sống sót. Còn những "tế bào tốt" sẽ "cư xử" theo lối cố gắng không gây phiền hà cản trở cho "hàng xóm láng giềng". Như vậy, làm thế nào để nuôi dưỡng phát triển một cơ quan mới? Dành cho điều đó, chính là cần tạo ra bệ mảng hay còn gọi là bộ khung giàn giáo cho "ngôi nhà" tế bào tương lai," — như lời giải thích của bà Ksenia Stankevich, một trong những tác giả bài báo khoa học, kỹ sư từ Bộ môn Vật lý Thực nghiệm của Đại học Bách khoa Tomsk.

Theo nghĩa đen từ tiếng Anh " Scaffold" được hiểu là "giàn" hay còn được dịch là khung, bệ. Tóm lại, giàn giáo giống như chiếc giá nhiều tầng, trên mỗi tầng đều bố trí "dân cư" là các tế bào. Chúng sống ở đó, không cản trở nhau mà hòa thuận nhân lên sinh sôi để hình thành những mô mới.

Mẫu giàn giáo do các nhà khoa học từ Bộ môn Vật lý Thực nghiệm dưới sự lãnh đạo của ông Sergei Tverdokhlebov (Đại học Bách khoa Tomsk) tạo ra.
Mẫu giàn giáo do các nhà khoa học từ Bộ môn Vật lý Thực nghiệm dưới sự lãnh đạo của ông Sergei Tverdokhlebov (Đại học Bách khoa Tomsk) tạo ra.

Tập thể khoa học của Đại học Bách khoa Tomsk trong Bộ môn Vật lý Thực nghiệm do PGS Sergei Tverdokhlebov lãnh đạo đã mấy năm tập trung làm việc để tạo ra và hoàn thiện "ngôi nhà" tế bào như vậy.

Trong bài báo của các chuyên gia Đại học Bách khoa Tomsk phối hợp với các đồng tác giả là đối tác Nga và nước ngoài đã cung cấp phương pháp mới biến đổi giàn giáo polymer phân hủy sinh học từ polylactic acid hoặc polylactide (PLA).

Để hoàn thiện tính chất của giàn giáo các nhà nghiên cứu đề xuất xử lý bề mặt của chúng bằng áp suất khí quyển plasma, sau đó bằng hyaluronic acid. 

"Bề mặt của vật liệu polyme cần phải được đảm bảo liên tục giữ ướt bởi chất lỏng cơ thể. Điều này rất quan trọng, vì các tế bào trên giàn giáo phải đảm bảo bám dính tốt, đan xen mật thiết trên bề mặt của nó. Nếu bề mặt không ướt thì các tế bào sẽ bị bong ra. Phương pháp áp dụng của plasma nhiệt độ thấp không phải là cái gì mới mẻ. Tuy nhiên, nhược điểm đáng kể của nó lại chính là thực tế rằng sau một thời gian nào đó thuộc tính kỵ nước của vật liệu xuất hiện trở lại  — tức là nó không còn giữ ẩm được nữa. Chúng tôi đã giải quyết được vấn đề này, là đưa hyaluronic acid vào giàn giáo sau khi xử lý bằng plasma nhiệt độ thấp", — một trong những tác giả của  bài báo khoa học  là Thạc sĩ Vật lý-kỹ thuật viên Valerya Kudryavtseva từ Viện Vật lý thuộc Đại học Bách khoa Tomsk cho biết.

Tiếp theo, nhóm chuyên viên khoa học đã nghiên cứu phản ứng miễn dịch của cơ quan với loại vật liệu mới. Dành cho việc này, các nhà khoa học đã phân tách được tế bào ban đầu từ máu của người hiến tặng và theo dõi xem chúng tương tác ra sao với bề mặt của giàn giáo đã được hoàn thiện. Kết quả cho thấy rằng vật liệu thu được đã cải thiện điều kiện dành cho nuôi cấy tế bào.

Lớp phủ mới tỏ ra tương thích sinh học với cơ thể tốt hơn những vật liệu khác tương tự, lại thêm sở hữu đặc tính chống viêm nên khi tiếp nhận các tế bào phát triển nhanh hơn.

"Ngoài ra, để tạo ra lớp phủ chúng tôi đã sử dụng thêm một tuyến khác — tế bào phôi dây rốn thai nhi. Công trình nghiên cứu đã chỉ ra rằng trong trường hợp này nảy sinh điều kiện thuận lợi cho sự xuất hiện các mao mạch mới. Đây là điều rất quan trọng bởi nếu bên trong tế bào của cơ quan cấy ghép không sinh mao mạch, thì tương ứng tại phần  này sẽ không có nguồn cung cấp máu và tế bào bắt đầu chết dần. Vật liệu của chúng tôi có khả năng hóa giải vấn đề này", — bà Ksenia Stankevich kết luận.

Các chuyên viên của Đại học Bách khoa Tomsk xác minh rằng có thể sử dụng các vật liệu thu nhận được  không chỉ trong lĩnh vực cấy ghép mà còn cả trong y học tái tạo. Thí dụ, khi điều trị bỏng, loét và các tổn thương da khác nhau.

Công trình nghiên cứu độc đáo của các nhà khoa học vùng Tomsk thuộc nước Nga đã được công bố trên tạp chí khoa học uy tín Materials & Design.

Tin bài liên quan:

Pin hạt nhân đầu tiên của Nga sẽ phục vụ 50 năm
Tomsk: Công nghệ mới tạo lập kỹ thuật vũ trụ
Vệ tinh in 3D ở Nga bắt đầu làm việc trên ISS vào 11 tháng Năm
Từ khóa:
khoa học, Đại học Bách khoa Tomsk, Tomsk, Liên bang Nga