25/06/2015 - 21:08

“Chip nội tạng” loại bỏ nhu cầu thử nghiệm trên động vật

Đoạt giải thưởng “Thiết kế của năm 2015” do Viện Bảo tàng Thiết kế Luân Đôn (Anh) tổ chức, thiết bị chứa các tế bào sống mô phỏng cấu trúc, chức năng và chuyển động cơ học của nội tạng người do nhóm nghiên cứu Đại học Havard (Mỹ) phát triển hứa hẹn sẽ giảm nhu cầu thử nghiệm trên động vật, đẩy nhanh tiến độ phát triển các loại thuốc mới, thậm chí cách mạng hóa ngành công nghiệp dược phẩm.

Về cấu tạo, chip được các nhà khoa học chế tạo từ vật liệu polymer trong suốt, được tạo sẵn nhiều ống rỗng nhỏ chứa các tế bào sống mà thông qua đó, không khí, chất dinh dưỡng, máu và vi khuẩn gây nhiễm trùng được bơm vào để mô phỏng các cơ quan nội tạng người. Chúng hoạt động giống như một con chip, nhưng thay vì truyền tín hiệu điện tử, chúng đưa một lượng nhỏ hóa chất qua các tế bào sống được trích từ phổi, ruột, gan, thận và tim. Do chip cấu tạo từ vật liệu trong suốt, nên hoạt động của các vi khuẩn, thuốc hay tế bào miễn dịch có thể được theo dõi dễ dàng bằng kính hiển vi, qua đó cho phép các nhà khoa học dễ dàng theo dõi quá trình nghiên cứu.

Chip phổi (ảnh trái), chip tim (ảnh trên) và chip ruột (ảnh dưới) Ảnh: zmescience.com 

Chuyên gia cao cấp Geraldine Hamilton thuộc Viện Kỹ thuật Sinh học sáng tạo Wyss của Đại học Havard cho biết dự án đầu tiên bắt đầu cách đây 5 năm với thiết kế đầu tiên là “chip phổi”. Đó là một rãnh nhỏ ở giữa chạy dọc theo chiều dài của chip, được phân cách bởi một màng xốp có kết cấu như tổ ong, một bên chứa các tế bào phổi người và bên còn lại chứa các tế bào mao mạch. Khi cho không khí đi qua một ngăn và dung dịch giống như máu qua ngăn còn lại, đồng thời tác động để tạo trạng thái co giãn như khi chúng ta hít thở, con chip có thể mô phỏng quá trình hoạt động của phổi.

Hamilton cho biết ông và cộng sự sau đó lần lượt phát triển các cơ quan khác như thận, ruột, gan và hiện tại đang nghiên cứu chế tạo chip mô phỏng cấu trúc da người để phục vụ nhu cầu thử nghiệm của ngành công nghiệp mỹ phẩm và các sản phẩm tẩy rửa gia dụng. “Mục tiêu của chúng tôi là mô phỏng toàn bộ cơ thể người, sau đó liên kết các con chip với nhau để hiểu rõ cơ chế tương tác giữa các cơ quan khác nhau và cuối cùng là tạo ra một con chip mô phỏng một cơ thể hoàn chỉnh” – chuyên gia Hamilton cho biết. Đến nay, họ đã mô phỏng chức năng của 15 cơ quan nội tạng và sẽ tiếp tục mở rộng nghiên cứu trong thời gian tới.

Theo Viện Kỹ thuật Sinh học sáng tạo Wyss, các thiết bị này trong tương lai có thể là giải pháp tiềm năng thay thế cho thử nghiệm thuốc trên động vật, đẩy nhanh tiến độ nghiên cứu và phát triển dược phẩm hay các thí nghiệm kiểm tra tính an toàn của mỹ phẩm, thuốc cũng như độc tính của hóa chất.

ĐƯỜNG THẤT
(Theo Gizmag, ZMEScience, Dealstreetasia. Guardian)

Chia sẻ bài viết