Công nghệ chip mới với kì vọng chấm dứt thử nghiệm thuốc trên động vật

Những người yêu động vật hẳn sẽ rất vui mừng khi biết được rằng trong tương lai quá trình thử nghiệm thuốc có thể thực thi dễ dàng hơn trên chính cơ thể của con người.

Các nhà nghiên cứu của trường đại học Harvard đã phát minh thành công những vi mạch (chip) siêu nhỏ có thể cài bên trong các tế bào của người và mô phỏng cấu trúc phức tạp của các cơ quan trên cơ thể người.

sản phẩm công nghệ 2

Thiết bị này được gọi là chip mô phỏng hoạt động các bộ phận trên cơ thể. Loại chip này do các nhà khoa học của Viện ứng dụng sinh học sáng tạo Wyss phát triển và được đề cử cho hạng mục sản phẩm có thiết kế ấn tượng trong năm của trang Design Museum. Những con chip này có thể mô phỏng chức năng của nhiều bộ phận cơ thể khác nhau và được sử dụng với nhiều mục đích như thử nghiệm thuốc và mỹ phẩm hay điều trị các căn bệnh truyền nhiễm hay do tri truyền.

sản phẩm công nghệ 2.1

Donald Ingber và Wyss là hai người đầu tiên chế tạo ‘chip phổi’ vào năm 2010. Một nhóm các nhà khoa học đã thành công trong việc mô phỏng chứng phù phổi trong một vi mạch được lót bởi những tế bào sống của con người. ‘Chip phổi’ được sử dụng để nghiên cứu độc tính của thuốc và và xác định tiềm năng các liệu pháp mới để ngăn chặn tình trạng đe dọa tính mạng này. Nhờ vào sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật mà các thế hệ sau này đã phát minh ra chip mô phỏng các bộ phận khác như ruột, thận và gan.

sản phẩm công nghệ 2.2

Các thiết bị trên được tạo ra nhờ vào việc áp dụng kĩ thuật in ảnh li tô nhiều tầng được sử dụng  trong quá trình sản xuất chip máy tính.  Kĩ thuật này cho phép các rãnh siêu nhỏ được hình thành trên lớp polymer trong suốt. Những  rãnh rỗng được bao bọc bởi các tế bào sống từ nhiều mô khác nhau và được lấp đầy bởi các chất lỏng và các chất thay thế máu. Đó cũng chính là hình ảnh mô phỏng quá trình lưu thông máu và không khí trong cơ thể người.

Bước đầu khi phát triển loại chip này, các lớp mô của màng bọc phổi cũng như các mạch máu xung quanh được phân cách bởi lớp màng xốp bên trong chip. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã gắn các loài vi khuẩn trực tiếp lên một mặt của chip, đồng thời ghép các tế bào máu trắng vào phía bên kia. Quá trình này sẽ tạo ra phản ứng miễn dịch, loại bỏ các vi khuẩn ở trên.

 

sản phẩm công nghệ 2.3

Thí nghiệm thành công đã giúp các nhà nghiên cứu có cơ hội quan sát hoạt động sinh học của các tế bào sống. Ông Ingber chia sẻ “Điều tuyệt vời nhất trong việc sáng chế chip mô phỏng chức năng các bộ phận trên cơ thể là chúng có khả năng ‘bắt chước’ hoạt động của các bộ phận kể cả khi người thở hay các bộ phận khác đang co bóp’.

sản phẩm công nghệ 2.4

Thiết bị này cũng rất hữu ích trong việc kiểm tra độ an toàn và hiệu quả của các loại thuốc mới, nhờ đó mang lại các liệu pháp mới tin cậy và tiết kiệm hơn so với các liệu pháp hiện thời. Ông Ingber cũng cho rằng quá trình thử nghiệm thuốc rất tốn kém thời gian và tiền bạc. Một số loại dù thử nghiệm thành công trên cơ thể động vật nhưng lại không hiệu quả với người.

sản phẩm công nghệ 2.5

Mới đây team nghiên cứu cũng mới sáng tạo thành công một ‘vật trung gian’ để kết nối các rãnh của các chip nằm tại các vị trí khác nhau nhằm mục đích mô phỏng dòng máu lưu thông qua các bộ phận khác nhau trong cơ thể. Nhờ sự tiến bộ này mà các khoa học có thể quan sát ảnh hưởng riêng biệt của thuốc hay chất hóa học lên từng bộ phận.

Người đứng đầu đội ngũ nghiên cứu lâu năm Viện Wyss nhận định rằng loại chip này là khởi đầu cho cuộc cách mạng nghiên cứu sinh học người. Khả năng mô tả các quá trình sinh học diễn ra bên trong cơ thể  kết hợp các thiết bị đo tự động là nền tảng vunxgc hắc để con người có thể sao in, phân tích và dự đoán các phản ứng của cơ thể có thể xảy ra một cách chân thực nhất. Giới chuyên môn đánh giá thiết bị chip mô phỏng hoạt động của các bộ phận trên cơ thể mang lại những bước tiến mới trong việc chẩn đoán bệnh cũng như đưa ra các liệu pháp điều trị mới. Trong thời gian tới, chip hữu cơ có tiềm năng rất lớn để thay thế các phương pháp tiếp cận truyền thống về nghiên cứu và phát triển các loại thuốc.

Share This Post