Công nghệ in tế bào giống in mộc bản với tỉ lệ sống gần 100%

Các nhà nghiên cứu tại viện Houston đã vừa phát triển một phương pháp giá rẻ để in các tế bào sống với tỉ lệ sống sót gần 100%.

Phương pháp in này khá giống với phương pháp in mộc bản của người Trung Quốc cổ và nó cho phép in tế bào trên mọi bề mặt dưới dạng 2 chiều. Trong khi công nghệ in phun hiện nay có thể in các tế bào sống với chi phí lên đến 10.000 USD với tỉ lệ sống sót của tế bào chỉ khoảng 50% thì kỹ thuật mới có thể tạo ra tế bào hàng loạt với mức giá chỉ 1 USD.

Block-Cell-Printing hay BloC là tên công nghệ in mới do viện nghiên cứu Houston phát triển. Do còn nằm trong giai đoạn trứng nước nên BloC có những hạn chế như tốc độ in chậm, tốn nhiều công sức hơn so với công nghệ in phun và chưa thể in 3 chiều. Các nhà nghiên cứu cho biết, kỹ thuật hiện tại có thể in các hình mẫu phân giải cao với các tế bào ở tỉ lệ 5 micromet và có thể thực hiện với nhiều loại tế bào khác nhau. Tất cả đều có tỉ lệ sống sót cao. Một tế bào động vật trung bình có đường kính từ 10 đến 20 micromet.

Giáo sư Lidong Qin đến từ viện nghiên cứu liệu pháp Houston cho biết: “Công nghệ in tế bào hiện đang được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như thử nghiệm và điều chế dược phẩm, tái tạo mô, chức năng tế bào và giao tiếp giữa tế bào – tế bào. Những thứ như vậy chỉ có thể được thực hiện khi các tế bào còn sống và hoạt động. 50 đến 80% là tỉ lệ sống sót thông thường của các tế bào khi rời ngòi phun của máy in. Nếu so sánh, chúng tôi đạt tỉ lệ gần 100% với quy trình in BloC. Chúng tôi nhận thấy các công nghệ hiện tại không đủ khả năng đáp ứng. Công nghệ in phun khiến cho một số lượng lớn tế bào bị tổn thương và chết. Chúng tôi mong muốn phát minh một công cụ để giúp các nhà nghiên cứu thu được các tế bào hàng loạt mà chúng vẫn còn sống và vẫn có thể hoạt động hoàn toàn”.

Kỹ thuật in BloC sử dụng vật lý vi lỏng để dẫn các tế bào sống vào một loạt các khe hình chữ J nằm trên một khuôn silicon. Các tế bào chảy theo cột và lấp đầy các khe trống này. Khi một khe đã đầy, chúng tiếp tục chảy lên các khe tiếp theo, tạo ra một rãnh chứa các tế bào. Các đường rãnh tế bào trên bề mặt khuôn được bố trí theo một mạng lưới định sẵn trong quá trình sản xuất. Một khi đã được nạp đầy các tế bào, khuôn silicon sau đó có thể được sử dụng như một con dấu cao su. Các tế bào có thể được in lên một bề mặt, chẳng hạn như một chất nuôi cấy trung gian.

Hiện tại, Qin đã bắt đầu thử nghiệm BloC bằng việc in một lưới các tế bào não đồng thời tiến hành xem xét sự phát triển của các tế bào ung thư. “Mạng lưới tế bào mà chúng tôi tạo ra có thể rất hữu ích trong các nghiên cứu dẫn truyền tín hiệu thần kinh và tái tạo sợi trục thần kinh. Những nghiên cứu này sẽ giúp hiểu rõ hơn về bệnh Alzheimer và các chứng thoái hóa thần kinh khác”, Qi nói.