Các nhà nghiên cứu Viện Công nghệ Hoàng gia Melbourne (RMIT – Úc), đã mở ra một hướng đi mới trong lĩnh vực kỹ thuật mô và y học tái tạo, bằng cách sử dụng sóng âm tần số cao để biến tế bào gốc thành tế bào xương.
Thiết bị biệt hóa tế bào gốc trung mô thành tế bào xương: Nó có một bề mặt phản xạ sóng khối (SRBW) làm từ chất nền áp điện đơn tinh thể (LiNbO3 ). Khi cho một dòng điện chạy qua, thiết bị có thể tạo ra sóng âm ở tần số cộng hưởng (10 MHz). Sóng này chạy qua một lớp mỏng dầu silicon, tác dụng vào đĩa nuôi cấy có đáy thủy tinh chứa các tế bào gốc trung mô của con người. Toàn bộ quá trình đã biến tế bào gốc thành tế bào xương một cách hiệu quả.
Phần lớn việc phục hồi xương đều chiết xuất từ tế bào gốc trung mô trong tủy xương (Bone marrow derived mesenchymal stem cells –MSC), đây là một quá trình rất đau đớn, đồng thời đòi hỏi phải có thiết bị phức tạp và đắt tiền. Mới đây, nhóm nghiên cứu RMIT đã tìm ra một cách thức sáng tạo, sử dụng một vi mạch (microchip) được đưa vào dầu silicon và đặt trên đĩa nuôi cấy để tạo ra sóng âm có tần số 10 MHz, chỉ cần trải qua 5 ngày, mỗi ngày chiếu sóng âm 10 phút, các tế bào gốc đã bắt đầu thành tế bào xương.
“Sóng âm cắt giảm thời gian điều trị, đây là điều cần thiết để tế bào gốc bắt đầu biến thành tế bào xương sau vài ngày. Phương pháp mới này không yêu cầu thêm bất kỳ loại thuốc kích thích xương đặc biệt nào, đồng thời rất dễ áp dụng. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy cách tiếp cận mới này có tiềm năng mạnh mẽ để sử dụng trong điều trị bằng tế bào gốc, trước khi chúng tôi tiến hành phủ nó lên mô cấy hoặc tiêm trực tiếp vào cơ thể để tạo mô”, Amy Gelmi, Phó Hiệu trưởng tại RMIT, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết.
Leslie Yeo, kỹ sư hóa học trong nhóm RMIT cho biết thêm một ưu điểm của phương pháp này: “Thiết bị của chúng tôi rẻ và dễ sử dụng. Vì vậy chúng tôi có thể dễ dàng nâng cấp chúng và điều trị một lượng lớn tế bào cùng lúc. Đây là yếu tố quan trọng để một liệu pháp kỹ thuật mô trở nên hiệu quả”.
Kỹ thuật mô (Tissue Engineering) mà Yeo đề cập đến là một lĩnh vực khoa học mới nổi, nằm ở điểm giao thoa giữa nhiều lĩnh vực bao gồm kỹ thuật y sinh, liệu pháp tế bào, phương pháp vật liệu, các yếu tố hóa học và lý sinh. Một lĩnh vực đặc biệt mà kỹ thuật mô nhắm tới ở đây là y học tái tạo, liên quan đến việc lắp ghép và nuôi cấy tế bào trên giá thể, là các giàn làm từ vật liệu sinh học tự tiêu sau khi mô bám vào, giúp phục hồi các tổn thương hoặc khiếm khuyết trên cơ thể bệnh nhân.
Khi các tế bào gốc đã bắt đầu biệt hóa thành xương, chúng có thể được tiêm vào cơ thể tại vị trí chấn thương hoặc bệnh tật, hoặc phủ lên mô cấy ghép để sẵn sàng phát triển xương mới. Phương pháp này đã được dùng để tạo ra gan sinh học, tuyến tụy nhân tạo, sụn và mạch máu nhân tạo, da và tủy xương nhân tạo, các mô niêm mạc và thậm chí cả dương vật nhân tạo.
Nghiên cứu đã được xuất bản trên tạp chí Small.
Anh Phương (CESTI) – Theo Science Alert
