Câu chuyện này, cùng với cậu bé Colin nhận được bàn tay giả in 3D với chi phí cực thấp, đã đánh dấu sự khởi đầu của một kỷ nguyên mới. Giờ đây, từ năm 2025 nhìn lại, những gì từng là đột phá giờ đã trở thành nền tảng cho những tiến bộ còn đáng kinh ngạc hơn.
Cấy Ghép Tùy Chỉnh: Tiêu Chuẩn Mới Trong Y Khoa
Nguyên tắc của in 3D trong y tế rất đơn giản nhưng hiệu quả:
Quét (Scan): Sử dụng các kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh như CT hoặc MRI để tạo ra một mô hình 3D chính xác của bộ phận cơ thể cần thay thế.
Thiết kế (Design): Các kỹ sư và bác sĩ sử dụng phần mềm chuyên dụng để thiết kế một bộ phận cấy ghép hoàn toàn tùy chỉnh cho từng bệnh nhân.
In (Print): Sử dụng máy in 3D công nghiệp để tạo ra bộ phận cấy ghép từ các vật liệu tương thích sinh học như titan, gốm sứ, hoặc các loại polymer y tế.
Kể từ năm 2019, công nghệ này đã trở nên phổ biến hơn rất nhiều. Ngày nay, các bác sĩ thường xuyên sử dụng các bộ phận cấy ghép in 3D cho xương hàm, các đốt sống, các mảng sọ, và các khớp nhân tạo. Việc này không chỉ giúp giảm đáng kể chi phí mà còn rút ngắn thời gian phẫu thuật và tăng tỷ lệ thành công, do các bộ phận cấy ghép được "may đo" hoàn hảo cho cơ thể bệnh nhân.
Bước Tiến Vượt Bậc: In 3D Mô Sống và Nội Tạng
Nếu việc in các bộ phận "cứng" như xương là một cuộc cách mạng, thì việc in các mô "mềm" và nội tạng sống chính là chén thánh của y học tái tạo. Và chính các nhà khoa học Israel tại Đại học Tel Aviv, được đề cập trong bài viết gốc, đã tiếp tục dẫn đầu trong lĩnh vực này.
Vào tháng 4 năm 2019, nhóm của Tiến sĩ Tal Dvir đã làm nên lịch sử khi lần đầu tiên in 3D thành công một trái tim hoàn chỉnh từ tế bào của chính bệnh nhân. Trái tim này tuy chỉ có kích thước bằng tim thỏ, nhưng nó có đủ các buồng tim, tâm thất và các mạch máu.
"Mực in" sinh học: Thay vì nhựa hay kim loại, "mực in" ở đây là một loại hydrogel được tạo ra từ chính các mô mỡ của bệnh nhân. Các tế bào gốc được trộn vào loại gel này và được máy in 3D sinh học sắp xếp theo đúng cấu trúc của một trái tim.
Vượt qua rào cản thải ghép: Vì toàn bộ vật liệu đều đến từ cơ thể bệnh nhân, nguy cơ hệ miễn dịch đào thải cơ quan cấy ghép gần như bằng không.
Thách Thức và Tầm Nhìn Tương Lai
Dù đã có những bước tiến vượt bậc, vẫn còn những thách thức lớn trước khi một trái tim in 3D có thể đập trong lồng ngực người. Thách thức lớn nhất là làm sao để "dạy" các tế bào trong cấu trúc in 3D này hoạt động đồng bộ như một cơ quan thực thụ và làm thế nào để tạo ra một hệ thống mạch máu đủ phức tạp để nuôi dưỡng một cơ quan lớn.
Tuy nhiên, lời tiên đoán từ năm 2019 rằng công nghệ này sẽ có sẵn cho bệnh nhân trong vòng 10 năm đang dần trở thành hiện thực. Các nhà khoa học hiện nay ước tính rằng việc cấy ghép các mảng vá cơ tim in 3D để sửa chữa các trái tim bị tổn thương có thể sẽ được thử nghiệm lâm sàng trong vài năm tới.
Tiến sĩ Tal Dvir vẫn giữ vững hy vọng của mình: "Chúng tôi hy vọng rằng một ngày nào đó, mỗi bệnh viện sẽ có một máy in sinh học. Sẽ không còn cảnh phải chờ đợi trong danh sách dài để được cấy ghép nữa."
Thế giới nơi hàng ngàn người chết mỗi năm vì không có nội tạng thay thế đang dần lùi vào quá khứ. Nhờ những người tiên phong như các nhà khoa học Israel, tương lai của y học đang được "in" ra, từng lớp một.
