Mô hình quả tim in 3D sinh học với đúng kích thước thật của nhóm nghiên cứu - Ảnh: Đại học Kỹ thuật Carnegie Mellon

Theo SciTechDaily, giáo sư kỹ thuật y sinh Adam Feinberg và nhóm của ông đã sử dụng kỹ thuật FRESH (Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels) để tạo ra mô hình quả tim này. Mô hình "bắt chước" độ đàn hồi của tim giống như thật.

Cột mốc này là kết quả của hai năm nghiên cứu, không chỉ mang đến hứa hẹn tức thời cho các bác sĩ phẫu thuật và các nhà lâm sàng mà còn tạo ra ứng dụng lâu dài cho những nghiên cứu kỹ thuật y sinh trong tương lai.

Kỹ thuật in 3D sinh học FRESH được phát minh bởi nhóm của giáo sư Feinberg, khắc phục vấn đề các vật liệu in thường không đủ cứng cáp. FRESH dùng một mũi kim để tiêm mực sinh học vào một bồn chứa hydrogel mềm. Hydrogel sẽ tạo thành bệ đỡ trong quá trình in. Khi in xong, chỉ cần cho nhiệt độ lên 37 độ C thì hydrogel sẽ tan chảy và để lại vật phẩm in 3D.

Thử thách lớn nhất là làm sao để in được quả tim người đúng với kích thước thật. Việc này đòi hỏi phải xây dựng một máy in 3D có thể giữ được bồn hydrogel đủ lớn cũng như tạo ra các thay đổi nhỏ trong phần mềm để duy trì tốc độ và tính chính xác của công đoạn in.

Các bệnh viện lớn thường được trang bị các mô hình in 3D của cơ thể bệnh nhân giúp bác sĩ phẫu thuật giải thích với bệnh nhân và lên kế hoạch cho cuộc phẫu thuật thực tế. Tuy nhiên các mô hình này được tạo bởi nhựa cứng hoặc cao su. Quả tim của nhóm giáo sư Feinberg thì được làm từ vật liệu polymer tự nhiên, mềm gọi là alginate, mang đến tính chất tương tự như mô tim thật.

Đối với các nhà phẫu thuật, sản phẩm này cho phép tạo ra các mô hình có thể cắt, khâu và thao tác bằng tay hệt như tim thật. Mục tiêu ngay lúc này của nhóm là bắt tay làm việc với các bác sĩ để trau chuốt kỹ thuật và đảm bảo sẵn sàng mang công nghệ đến các bệnh viện.

Tunisia phát triển bàn tay nhân tạo bằng công nghệ in 3D

Người sáng lập kiêm Giám đốc điều hành Cure Bionics, Mohamed Dhaouafi đã thiết kế sản phẩm mẫu đầu tiên khi còn là một sinh viên tại thành phố quê nhà Sousse.