Khoa học - Y dược

Sử dụng giác hút lấy cảm hứng từ bạch tuộc để chuyển các mô ghép mỏng và cảm biến sinh học cho người bệnh (30/10/2020)

Ghép mô mỏng và thiết bị điện tử dẻo được ứng dụng cho chữa lành vết thương, y học tái tạo và cảm biến sinh học. Theo các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Illinois, một thiết bị mới lấy cảm hứng từ giác hút của bạch tuộc sẽ nhanh chóng chuyển các tấm mô hoặc cảm biến điện tử mỏng manh đến bệnh nhân, khắc phục rào cản chính trong ứng dụng lâm sàng.

Hyunjoon Kong, giáo sư kỹ thuật hóa học và phân tử và là đồng tác giả nghiên cứu cho biết: "Trong vài thập kỷ gần đây, các tấm mô ngày càng được sử dụng nhiều để điều trị mô bị thương hoặc bị bệnh. Một khía cạnh quan trọng của phẫu thuật cấy ghép mô như phẫu thuật cấy ghép mô giác mạc, là cắt và cấy ghép an toàn các mô mềm. Tuy nhiên, để xử lý các mô này vẫn là thách thức lớn vì chúng rất dễ vỡ và vỡ vụn khi lấy từ môi trường nuôi cấy".

Các phương pháp chuyển các tấm mô hiện nay liên quan đến việc nuôi cấy chúng trên một loại polyme mềm nhạy cảm với nhiệt độ, khi được chuyển vào sẽ co lại và giải phóng màng mỏng. Tuy nhiên, quá trình này mất đến 30-60 phút, đòi hỏi kỹ thuật viên phải có tay nghề cao và nguy cơ xảy ra sự cố rách hoặc nhăn.

"Trong quá trình phẫu thuật, các bác sĩ phải giảm thiểu nguy cơ gây tổn thương mô mềm và cấy ghép nhanh nhưng không gây ra tình trạng nhiễm khuẩn. Ngoài ra, việc chuyển vật liệu siêu mỏng mà không bị nhăn hoặc tổn thương cũng là một khía cạnh quan trọng khác", GS. Kong nói.

Lấy cảm hứng từ thế giới động vật, các nhà nghiên cứu đã tìm ra phương thức nhanh chóng để tách và giải phóng các tấm mô hoặc thiết bị điện tử mỏng, tinh xảo nhưng không làm hỏng chúng. Các nhà nghiên cứu đã nảy ra ý tưởng đó khi nhìn thấy cách con bạch tuộc hoặc con mực hút cả các vật thể ướt và khô ở mọi hình dạng với sự thay đổi áp suất nhỏ trong giác hút hoạt động bằng cơ của chúng, thay vì chất kết dính hóa học.

Nhóm nghiên cứu đã thiết kế một bộ điều khiển làm từ một lớp hydrogel mềm phản ứng với nhiệt độ được gắn vào lò sưởi điện. Để lấy một tấm mô mỏng, các nhà nghiên cứu làm nóng nhẹ hydrogel để nó co lại, sau đó ấn hydrogel lên tấm mô và ngắt nhiệt. Hydrogel nở ra một chút, tạo lực hút với mô mềm hoặc màng điện tử dẻo để có thể nâng lên và chuyển mô. Sau đó, các nhà nghiên cứu đặt nhẹ tấm màng mỏng lên mục tiêu và bật lại máy sưởi, làm cho hydrogel co lại và tách ra khỏi tấm mô. Toàn bộ quá trình mất khoảng 10 giây.

Bước tiếp theo, các nhà nghiên cứu hy vọng có thể tích hợp các cảm biến vào bộ điều khiển để khai thác hơn nữa thiết kế mềm phỏng sinh học này.

Nguồn: N.P.D/vista.gov.vn

Ngày cập nhật: 28/10/2020

https://vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/su-dung-giac-hut-lay-cam-hung-tu-bach-tuoc-de-chuyen-cac-mo-ghep-mong-va-cam-bien-sinh-hoc-cho-nguoi-benh-3085.html