Nhiều bộ phận nhân tạo của cơ thể được tạo thành công từ tế bào gốc

Nhờ nhân bản tế bào gốc, nhiều bộ phận của cơ thể đã được các nhà khoa học chế tạo thành công. 

Các nhà khoa học tại Áo đã chế tạo thành công não người, trong khi các nhà khoa học Mỹ tạo ra cánh tay giả có khả năng gửi tín hiệu tới não.

1. Da điện tử siêu nhạy cảm

Do bảo vệ và che chắn toàn bộ cơ thể nên da là bộ phận dễ tổn thương nhất. Các nhà khoa học thuộc Đại học Stanford tại Mỹ đã nghiên cứu chế tạo một loại da tổng hợp để thay thế da tự nhiên.

Ảnh minh họa: Science Daily

Nhà nghiên cứu Zhenan Baohas, trưởng nhóm nghiên cứu, đang phát triển một loại vật liệu siêu dẻo, siêu bền và siêu nhạy cảm – nền tảng cho da tổng hợp trong tương lai. Mặc dù các nhà nghiên cứu từng thử chế tạo da tổng hợp, nhưng vật liệu của ông Baohas nhạy cảm với tiếp xúc hơn nhiều so với các vật liệu trước đó. Nó chứa các thiết bị bán dẫn sinh học và một lớp đàn hồi để bảo vệ vật liệu khi nó co giãn. Ngoài ra, đây là một loại vật liệu có nguồn cấp điện riêng nhờ các tế bào đàn hồi thu năng lượng mặt trời.

2. Tim nhân tạo

Các nhà khoa học từ lâu đã nghiên cứu các tế bào gốc để nuôi cấy tim. Họ đã đạt được một bước tiến quan trọng khi chế tạo thành công các mô tim có thể tự đập.

Nhóm nghiên cứu trường Đại học Pittsburge tại Mỹ sử dụng tế bào gốc mà họ chiết xuất từ da để chế tạo MCP, một loại tế bào tiền thân của mô tim mạch. Sau đó, họ đưa chúng vào hệ thống 3D đặc biệt mô phỏng tim của chuột. Trong 20 ngày, trái tim mới bắt đầu đập từ 40 tới 50 nhịp mỗi phút. Nó vẫn còn quá yếu và không thể bơm máu. Nhưng trong tương lai loại mô này có thể giúp bác sĩ vá phần cơ tim tổn thương.

3. Tay giả 

Các loại tay giả hiện nay chỉ có chức năng cầm nắm, giữ thăng bằng cơ thể và thẩm mỹ. Người khuyết tật không thể cảm nhận sự tiếp xúc với vật thể qua tay giả.

Ảnh minh họa: Livescience

Một nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Chicago tại Mỹ đã giải quyết vấn đề bằng cách chế tạo những cánh tay có thể gửi tín hiệu điện tới não. Họ hiện đang thí nghiệm trên khỉ và tìm hiểu phản ứng của não đối với tiếp xúc. Thông qua tay giả mới, những con khỉ phản ứng như thể chúng đang thực sự chạm vào vật thể.

Việc lập trình các tín hiệu tương tự vào các bộ phận nhân tạo của người sẽ giúp người khuyết tật trải nghiệm những cảm nhận mới.

4. Não người thu nhỏ

Não người chứa tất cả suy nghĩ và ký  ức của con người. Vì vậy người ta không thể thay thế bộ não.

Ảnh minh họa: blogspot.com

Tuy nhiên, các nhà khoa học tại Áo chế tạo não bằng tế bào gốc. Nó tương đương với não của thai nhi 9 tuần tuổi nên chỉ nhỏ như hạt đậu và không thể suy nghĩ. Thiếu nguồn máu nuôi dưỡng, chúng không thể phát triển tiếp. Bộ não nhân tạo sẽ giúp các nhà các nhà khoa học nghiên cứu các bệnh về não.

5. Chân giả

Dù chân giả giúp người tàn tật đi lại nhưng chúng thiếu các liên kết thần kinh với cơ thể. Vì vậy, chúng rất nặng nề và gây mệt mỏi cho người sử dụng. Nhưng mới đây chân giả nhận tín hiệu trực tiếp từ não và hoạt động thông qua ý nghĩ đã ra đời.

Trước đây, các nhà khoa học đã ứng dụng công nghệ tương tự cho cánh tay, nhưng việc lập trình phức tạp hơn đối với chân giả. Một tín hiệu sai có thể khiến người dùng nhảy khỏi cầu hoặc nhảy ra trước một chiếc xe đang di chuyển.

Một người đàn ông đã trèo 103 tầng của tòa nhà chọc trời tại thành phố Chicago, Mỹ trên chân sinh học giả. Tuy nhiên, các nhà thiết kế vẫn đang nghiên cứu cải tiến nó cho nhẹ và mỏng hơn. Thế hệ chân giả tiếp theo có thể đáp ứng yêu cầu của quân đội: người sử dụng thực hiện 10.000 bước mà không cần nạp điện.

6. Sản xuất tai bằng công nghệ in ba chiều

Ảnh minh họa: Đại học Cornell

Chúng ta đã tìm ra công nghệ nhân tạo để phục hồi thính lực, nhưng chưa tái tạo được phần bên ngoài của tai. Các loại tai giả hiện nay giống đồ chơi bằng nhựa. Nhưng hiện nay, các nhà nghiên cứu đã đưa ra một phương pháp mới để chế tạo một loại tai thật từ tế bào. Đây là tế bào của chuột và bò. Chúng tạo thành một loại gel collagen. Người ta dựng một khuôn hình tai người bằng máy in 3D rồi đổ gel vào để tạo ra tai giả chỉ trong gần một giờ. Sau khi nuôi dưỡng vài ngày, người ta sẽ cấy tai cho bệnh nhân.

7. Mũi phát hiện bệnh

Ảnh minh họa: blogspot.com

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Illinois (Mỹ) đang nghiên cứu một thiết bị có thể xác định hóa chất thông qua mùi. Sau đó họ tạo ra một loại mũi nhân tạo dựa vào mùi của vi khuẩn để xác định các bệnh liên quan. Tuy nhiên, thiết bị ấy không có hình dạng giống mũi. Nó là một chai nước đầy chất dinh dưỡng lỏng để nuôi cấy vi khuẩn. Tuy nhiên, nó có thể ngửi một mẫu máu trong vài ngày và xác định loại vi khuẩn trong máu.

8. Tuyến tụy nhân tạo

Ảnh minh họa: blogspot.com

Nếu tuyến tụy không tiết insulin, con người sẽ phải tiêm insulin trực tiếp vào cơ thể. Vì vậy, người mắc tiểu đường sẽ phải thường xuyên kiểm tra lượng đường trong máu và tiêm insulin. Tuy nhiên, tuyến tụy nhân tạo sẽ tự động tiêm insulin. Thiết bị có hình dạng giống ống bơm insulin thông thường. Nó sẽ liên tục tiêm insulin vào bệnh nhân qua da, kiểm tra đường trong máu và tự điều chỉnh cho phù hợp. Vì vậy, ngay cả khi người bệnh ngủ, họ cũng sẽ không rơi vào trạng thái sốc vì lượng đường tụt xuống quá thấp.

Cơ quan Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ đã cho phép thương mại hóa tuyến tụy nhân tạo.

9. Mắt nhân tạo

Ảnh minh họa: blogspot.com

Phục hồi thị lực phức tạp hơn nhiều so với phục hồi thính lực. Với người khiếm thị, võng mạc của họ không gửi tín hiệu từ tế bào thụ quang tới não. Để chế tạo mắt nhân tạo, chúng ta phải hiểu phương thức xử lý tín hiệu của võng mạc, nhưng mãi tới gần đây, các nhà khoa học mới khám phá ra phương thức này. Thông qua thí nghiệm trên chuột và khỉ, nhóm nghiên cứu Đại học Y khoa Weill Corner (Mỹ) đã chế tạo võng mạc nhân tạo chứa các chip điện tử có thể chuyển hình ảnh thành tín hiệu và các máy phát nhỏ chuyển tín hiệu điện thành ánh sáng.

Những đôi mắt giả ấy đã phục hồi thị lực cho chuột. Thí nghiệm tiếp theo trên khỉ sẽ mang lại hy vọng cho con người.

10. Ngón tay USB

Ngón tay giả có khả năng chứa dữ liệu của Jerry Jalava. Ảnh: Jerry Jalava