Khó tin nhưng là sự thực: các nhà khoa học vừa biến lá rau chân vịt thành tim người đang đập

  11/04/2017

Nó rung động và chảy máu như một trái tim người.

 

Trong tương lai, một người bị tổn tương mô vì cơn đau tim có thể tỉnh dậy và nhận một lời trấn an từ bác sĩ: “Không sao, chúng tôi đã đặt vài lá rau chân vịt vào lồng ngực cho ông”.

Không phải lời nói đùa. Mới đây, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Học viện Bách khoa Worcester, Hoa Kỳ đã thành công trong việc: Biến lá rau chân vịt thành khung mô tim sống hoàn chỉnh với các mạch có thể vận chuyển máu.

Lần đầu tiên, những lá rau chân vịt, họ mua tại một khu chợ thành phố Worcester, có được cuộc sống mới theo kiểu động vật. Nó rung động và chảy máu như một trái tim người.

 


Lá rau chân vịt có thể rung động và chảy máu như một trái tim người

Lá rau chân vịt có thể rung động và chảy máu như một trái tim người

 

Nghiên cứu nằm trong lĩnh vực phát triển nội tạng nhân tạo, nhằm khắc phục tình trạng khan hiếm nguồn cơ quan hiến tặng. Trước đây, các mô tim đã có thể được nuôi cấy, nhưng phát triển nó thành một khối mô lớn là việc khó khăn. Bởi các nhà khoa học cần một hệ mạch máu để cung cấp oxy và chất dinh dưỡng liên tục.

Sẽ rất khó để xây dựng được một hệ mạch phức tạp, và giống hệt như trong trái tim người như vậy. Đặc biệt là khi quy mô của nó xuống tới mức mao mạch, những đường ống dẫn máu chỉ rộng từ 5-10 micromet.

Không có hệ mạch máu, các khối mô nhân tạo không thể phát triển và cũng không có tương lai cho bất kể một cơ quan nhân tạo nào.

Tuy nhiên, các nhà khoa học tại Học viện Bách khoa Worcester đã tìm ra một giải pháp. Thay vì cố gắng tạo ra toàn bộ hệ thống mạch vận chuyển máu từ con số 0, họ nghĩ rằng một chiếc lá rau chân vịt có thể là điểm khởi đầu không tệ.

Mặc dù thực vật và động vật có những cơ chế vận chuyển chất rất khác nhau trong cơ thể, chúng vẫn có sự tương đồng nhất định trong cấu trúc, các nhà nghiên cứu cho biết. Hai trong số đó là hệ thống vận chuyển dịch lỏng khá tương tự nhau: một ở lá rau chân vịt và một ở mặt phẳng các mô tim.

Để chứng minh sự tương tự ấy, các nhà nghiên cứu đã khử hoàn toàn tế bào thực vật ra khỏi lá rau chân vịt, cho đến khi chúng chỉ còn trơ lại bộ khung cellulose, thứ đóng vai trò như một giàn giáo giữ mọi tế bào lá lại với nhau.

Trước đây, cellulose đã được chứng minh là một vật liệu tuyệt vời cho quá trình phát triển mô động vật trong phòng thí nghiệm. Cellulose tương thích rất tốt với mô sống, mà cũng rất rẻ bởi nguồn thực vật chứa cellulose gần như vô tận. Đối với nghiên cứu này, các nhà khoa học đã mua rau chân vịt ngay tại một chợ rau quả gần phòng thí nghiệm.

 


Khử bào một chiếc lá rau chân vịt, các nhà khoa học phát hiện sự tương đồng của nó với một lát mô tim

Khử bào một chiếc lá rau chân vịt, các nhà khoa học phát hiện sự tương đồng của nó với một lát mô tim

 

Công việc đầu tiên với một lá rau chân vịt, các nhà khoa học tiêm vào đó một dung dịch tẩy rửa. Mục đích là làm sạch mọi tế bào cũ của thực vật, qua một quy trình được gọi là decellularisation (khử bào).

Trước đây, tôi đã từng nhiều lần làm công việc khử bào trái tim của con người. Và khi tôi nhìn vào những lá rau chân vịt, cuống lá của nó gợi cho tôi hình dung đến một động mạch chủ”, Joshua Gershlak, nhà nghiên cứu dẫn đầu nhóm cho biết.

Sự nhạy cảm tinh tế của một kỹ sư sinh học đã gợi ý cho Joshua một ý tưởng táo bạo: “Tôi nghĩ, hãy thử tiêm chất tẩy qua cuống lá của nó”. Nếu anh đoán không nhầm, việc khử bào nãy cũng sẽ cho ra một hệ mạch chẳng khác nào một trái tim.

Ban đầu, công việc còn để lại một sự hoài nghi, nhưng khi quá trình kết thúc, đó là một kết quả ấn tượng. Joshua chia sẻ: “Chúng tôi đã không chắc nó có hiệu quả, nhưng hóa ra việc này thật dễ dàng và có thể lặp lại thậm chí nhân rộng”.

Sự thực là nhóm nghiên cứu đã không chỉ dừng lại ở lá rau chân vịt. Họ còn sử dụng kỹ thuật khử bào cho lá rau mùi tây, thanh hoa hoa vàng và chứng minh kỹ thuật hoạt động với rễ tơ của cây lạc.

Những lựa chọn đa dạng này sẽ mở ra nhiều hướng phát triển mô hơn nữa. Các nhà khoa học sẽ có nhiều cơ hội hơn, để tạo ra không chỉ tim mà thậm chí là xương người dựa trên thực vật. Trong đó, mỗi một cấu trúc thực vật sẽ phù hợp với một cấu trúc trong con người.

"Sự phát triển khử bào thực vật trở thành khung cơ tim sẽ tạo tiềm năng cho một ngành khoa học mới, nghiên cứu khả năng thay thế lẫn nhau giữa mô và cơ quan thực vật với động vật”, các nhà khoa học cho biết.

 


Ảnh phóng to các gân lá vận chuẩn chất dinh dưỡng cho lá rau chân vịt, nhưng ở đây chúng đã biến thành mạch máu

Ảnh phóng to các gân lá vận chuẩn chất dinh dưỡng cho lá rau chân vịt, nhưng ở đây chúng đã biến thành mạch máu

 

Riêng đối với những lá rau chân vịt, các nhà khoa học cho biết hệ thống khung cellulose của nó tạo ra một mật độ rất cao các mạch, giống hệt như trên một quả tim người. Bởi vậy, họ bắt đầu cấy các tế bào cơ tim vào bên trong khung cellulose đó.

Vài ngày tiếp theo, quá trình kỳ diệu diễn ra. Các tế bào cơ tim bắt đầu co lại, một cách hết sức tự nhiên, như chúng có thể thực hiện với bộ khung mô người. Bạn có thể quan sát sự hoạt động của chúng trong video dưới đây:

Lá rau chân vịt có thể mang máu để nuôi dưỡng mô tim người

Bạn đã thấy một chiếc lá như một quả tim, nhưng dĩ nhiên chúng ta không thể thay thế trái tim mình với chỉ một chiếc lá. Joshua cho biết: “Ý tưởng ở đây của chúng tôi là khi đã có một mảnh mô mỏng, phẳng với các lưới mạch máu có sẵn, chúng tôi có thể xếp chồng nhiều chiếc lá và tạo ra một khối mô tim”.

Khối mô sẽ phục vụ các bệnh nhân đã từng trải qua thiệt hại tim. Chúng có thể thay thế cho các mô đã mất khả năng co bóp, chẳng hạn sau một cơn đau của người bệnh.

Mặc dù vậy, vẫn sẽ còn nhiều thử thách để đạt tới kết quả này. “Hiện tại, chưa một ai biết rõ các mạch trong thực vật có thể được tích hợp với mạch máu của con người hay không, và liệu điều này có đáp ứng miễn dịch”, các nhà nghiên cứu viết trong báo cáo công bố.

Dù sao thực vật và động vật vẫn là một thứ gì đó khác biệt đến đối lập. Chúng ta hoặc phải phát hiện hoặc phải biết khiến cho cơ thể động vật, mà cụ thể là con người chấp nhận các hệ thống thực vật. Đó là điều mà các nhà nghiên cứu tỏ ra khá lạc quan.

Glenn Gaudette, nhà sinh học điều hành phòng thí nghiệm WPI cho biết: “Chúng tôi thực sự tin rằng bộ khung này có khả năng giúp điều trị cho các bệnh nhân. Chúng tôi còn phải làm nhiều việc hơn nưa, nhưng cho đến nay, kết quả này đã là rất hứa hẹn”.

Ông cho biết thêm rằng: “Để có thể lấy một thứ đơn giản như lá rau chân vịt, một loài thực vật mọc ở khắp nơi, và thực sự biến nó thành một mô với dòng máu có thể chảy bên trong đó, là điều rất thú vị. Chúng tôi hy vọng nó sẽ là một tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực nghiên cứu này”.

 


Các lá rau chân vịt đang trên quá trình khử bào

Các lá rau chân vịt đang trên quá trình khử bào

 

Cũng phải nói rằng đây không phải lần đầu tiên các nhà khoa học có ý tưởng sử dụng thực vật để khai thác khả năng phát triển mô con người. Đại học Ottawa Canada cũng đã từng phát triển được tai người từ một miếng táo.

Sử dụng rau chân vịt cũng không phải hướng tiếp cận duy nhất để tạo ra hệ thống khung và mạch máu cho mô người. Kỹ thuật in 3D có thể giúp một số nhà khoa học làm việc đó, mặc dù kết quả được báo cáo còn tương đối hạn chế.

Như vậy, chúng ta và các bệnh nhân tim vẫn còn phải chờ đợi một thời gian. Khi các nghiên cứu này cùng phát triển song song với nhau, các nhà khoa học sẽ biết được hướng đi nào là khả thi nhất.

Có thể máy in 3D sẽ được sử dụng để tạo ra hệ thống khung mô tim từ đầu. Nhưng không loại trừ khả năng một ngày nào đó, đặt lá rau chân vịt vào lồng ngực lại là cứu cánh cho một người có trái tim bị hư hỏng.

Tham khảo ScienceAlert

Bình luận

Tin tức mới

Xem tất cả

Sự thật chỉ ăn gạo lứt muối mè sẽ khỏi ung thư?

Không ít người mang trong mình khối u, bệnh ung thư và cả những em nhỏ bị ung thư cũng được gia đình chỉ cho ăn gạo lứt muối mè, không ăn thịt cá… với quan niệm như vậy khối u sẽ tự "chết" vì bị bỏ đói. Liệu đây có phải cách hay để chữa trị ung thư?

Tiếng ù trong tai có thể giết chết bạn bất cứ lúc nào

Nữ diễn viên 36 tuổi Andrea Syron sống tại Michigan, Mỹ đã phải trải qua phẫu thuật nguy hiểm để ngăn chặn "quả bom hẹn giờ" trong não cô, thứ có thể giết chết cô bất cứ lúc nào nhưng bị các bác sĩ chẩn đoán nhầm là dị ứng, Dailymail đưa tin.

5 năm không sốt: Nên cẩn thận với hai loại bệnh ung thư

Theo mạng tin Hoàn cầu của Trung Quốc, nếu trong một thời gian dài không sốt thì chúng ta đừng vội nghĩ mình có một cơ thể khỏe mạnh. Trên thực tế, đây lại không phải là một chuyện tốt, có thể ung thư đang gõ cửa cơ thể của chúng ta.

Tăng cân giúp não to lên

Trọng lượng cơ thể gia tăng là một nhân tố quan trọng giúp con người gia tăng kích cỡ não và bước ra khỏi “thế giới” linh trưởng.

Tại sao chúng ta càng gãi càng ngứa?

Có lẽ với nhiều người, đây chỉ là một triệu chứng đơn thuần. Tuy nhiên đằng sau nó là những vấn đề phức tạp liên quan đến não bộ và các xung thần kinh cảm giác.

50% thuốc bán trên Internet là thuốc giả

Thông tin này được đưa ra tại hội thảo Hội thảo Nâng cao sức khỏe người bệnh: Tầm quan trọng của chất lượng và phát minh trong lĩnh vực dược phẩm được tổ chức tại Hà Nội ngày 16/3.

Đây là tộc người có trái tim khỏe nhất thế giới

Một nghiên cứu mới đây đã chỉ ra rằng, người Tsimané tại Bolivia, có tỉ lệ mắc bệnh tim thấp nhất trên thế giới. Trên thực tế, một người Tsimané 80 tuổi, sớ hữu trái tim khỏe hơn nhiều so với một người Mỹ 55 tuổi.

Công nghệ in 3D giúp tái tạo 100% mô hình quả tim người

Mô hình quả tim chế tạo bằng công nghệ in 3D đã cứu sống tính mạng của 1 bé trai 14 tháng tuổi trong 1 ca phẫu thuật tim. Đây là kết quả chế tạo của các kỹ sư tại trường khoa học kỹ thuật J.B Speed trực thuộc Đại học Louisville.

Bạn nên chấm dứt ngay 5 quan niệm sai lầm này về thực phẩm

Có phải cứ dầu thực vật là sẽ tốt cho sức khỏe? Đã từ lâu, chúng ta được nghe rất nhiều lời khuyên liên quan đến thực phẩm. Nhiều trong số đó đã trở thành niềm tin trong suốt một thời gian dài. Tuy nhiên, liệu tất cả những gì bạn học được về thực phẩm

Tử cung nhân tạo - Khi máy móc tạo ra được... con người

Việc sáng tạo ra tử cung nhân tạo là một tiến bộ khoa học đáng ghi nhận, nhưng giống như trí tuệ nhân tạo nếu con người không biết cách kiểm soát những phát minh một cách hợp lý thì đó chắc chắn là ngày tận cùng của nhân loại.

Bệnh hiếm Kawasaki bỗng dưng... không còn hiếm

Trong vòng một tháng nay, tại Bệnh viện (BV) Nhi Trung ương, số ca mắc bệnh Kawasaki bỗng nhiên tăng đột biến. Từng được xem là căn bệnh “lạ và hiếm”, Kawasaki tiềm ẩn nhiều nguy cơ vì gây tổn thương tim, ảnh hưởng tới tính mạng của trẻ.

Trầm cảm làm tăng nguy cơ bệnh tim

Một nghiên cứu lớn gồm hơn 3,2 triệu người cho thấy, những người bị bệnh tâm thần nặng (SMI), gồm tâm thần phân liệt, rối loạn lưỡng cực và trầm cảm, tăng 53% nguy cơ bị bệnh tim mạch so với những người không mắc bệnh tâm thần.

2 năm trước tạo ra não mini nhân tạo, chính các nhà khoa học cũng không ngờ ngày hôm nay nó có thể tự sản sinh mạch máu

Năm 2015, các nhà khoa học tại Đại học Brown đã phát triển thành công một loại “não mini” từ mô hình được tạo ra từ việc cấy ghép 3D các tế bào thần kinh sống. Mục đích ban đầu của các nhà khoa học là tạo ra loại vật mẫu thí nghiệm mới có thể giúp giảm th

Vùng đất 900 năm không có ai mắc ung thư

Ở đó, khoảng cách cha con có thể lên tới 90 tuổi. 100 tuổi vẫn được coi ở độ tuổi trưởng thành, phụ nữ 80 tuổi trông trẻ như mới ngoài 40. Những cụ ông, cụ bà 130 tuổi vẫn lao động hăng say và nhiều người sống tới 145 tuổi.

Những cơn mưa phóng thích 800.000 nghìn tỷ vi khuẩn mặt đất vào không khí, nhiều gần bằng số sao trong vũ trụ chúng ta biết

Đừng bao giờ nếm một cơn mưa, nếu bạn không muốn trở thành một kẻ thảm sát hàng loạt. Nếm một cơn mưa là bạn đang kết thúc số phận của hàng triệu vi khuẩn, trong chuyến phiêu lưu rời khỏi mặt đất của chúng. Một số vi khuẩn ấy, thậm chí, có thể "trả thù" b

Trung Quốc thử nghiệm thành công thiết bị điều chỉnh đường huyết từ xa bằng ứng dụng điện thoại - giải pháp cho bệnh nhân tiểu đường

Hãy tưởng tượng việc người bệnh tiểu đường có thể nói lời tạm biệt với những ống tiêm vật lý, thứ mà họ đang phải sử dụng để tiêm insulin vào cơ thể mỗi ngày. Thay vào đó, họ chỉ cần cài một ứng dụng trên điện thoại di động, là đã có khả năng theo dõi mức

Đây là 6 điều không nên nói với một người mắc ung thư

Đối mặt và trò chuyện với một người mắc ung thư không phải là điều dễ dàng. Trong nhiều trường hợp, tâm lý của họ trở nên rất phức tạp. Khi đó, ngay cả bạn bè và những người thân thiết nhất của bệnh nhân cũng phải cảm thấy bối rối.

10 cách đường gây hại cho sức khỏe của bạn

Đường là một loại thực phẩm có thể quyến rũ bất cứ ai bởi hương vị ngọt ngào của nó. Đây cũng là một nguồn cung cấp năng lượng quan trọng cho cơ thể. Tuy nhiên, việc bạn tiêu thụ quá nhiều đường sẽ gây tác hại khôn lường đến sức khỏe. Đó cũng chính là lí

Phá bỏ nguyên tắc tuần làm việc 40h, sắp xếp lại cuộc sống không theo mốc thời gian và kết quả bất ngờ cho những người thực hiện

Nguyên tắc làm việc 8 giờ/ngày, 5 ngày/tuần đã tồn tại cả trăm năm hóa ra không phải thứ gì dựa trên khoa học mà đơn giản chỉ là cách gia tăng lượng cầu cho hàng hóa tiêu dùng. Vậy thì chúng ta nên bố trí thời gian trong ngày như thế nào để đạt hiệu quả c

Rối loạn chức năng tuyến giáp liên quan đến suy tim

Nghiên cứu mới chỉ ra rằng những người bị suy giáp (tuyến giáp kém hoạt động) có nguy cơ cao bị suy tim nặng, người cường giáp (tuyến giáp hoạt động quá mức) có thể dễ bị bất thường nhịp tim, thường là nhịp tim nhanh.

Người gầy, trẻ nhỏ cũng có thể mắc gan nhiễm mỡ

Bệnh gan nhiễm mỡ chủ yếu do rối loạn chuyển hóa tế bào gan gây ra. Nhiều người quan niệm gan nhiễm mỡ thường gặp ở những người uống nhiều rượu, bia, thừa cân, béo phì, song trên thực tế người gầy, trẻ nhỏ cũng bị mắc gan nhiễm mỡ.

Có bí mật gì trong bữa sáng của những người sống thọ?

Bữa sáng là bữa ăn quan trọng nhất trong ngày, nhưng chỉ khi bạn thực hiện nó một cách khoa học. Dưới đây là vài gợi ý cho một thực đơn cung cấp nguồn năng lượng dồi dào mà những người khỏe mạnh và có tuổi thọ cao đã duy trì trong nhiều năm.

Suy hô hấp nặng hồi phục hoàn toàn nhờ tim phổi nhân tạo

Các bác sĩ Khoa hồi sức tích cực, Bệnh viện Bạch Mai vừa cấp cứu thành công bệnh nhân bị suy hô hấp nặng, rối loạn đông máu, suy tuần hoàn và suy thận cấp. Hiện tại bệnh nhân đã phục hồi và được xuất viện. Theo các bác sĩ, nếu không được hỗ trợ chạy tim p

Mới chớm mùa nắng, bệnh ở trẻ đã gia tăng

Mỗi ngày 2 bệnh viện Nhi Đồng đang phải tiếp đón từ 9 - 10.000 lượt trẻ đến khám và điều trị. Bác sĩ cảnh báo, thời tiết bắt đầu vào mùa nắng nóng sẽ tạo điều kiện cho vi rút gây bệnh phát triển, phụ huynh cần tăng cường bảo vệ sức khỏe cho trẻ.

Cảnh giác đột ngột viêm cơ tim

Nghe bác sĩ chẩn đoán người bệnh bị suy tim nặng, đe dọa tính mạng... thân nhân cứ ngỡ ngàng. Triệu chứng của bệnh này thường nhẹ như sốt, mệt mỏi, đau cơ nên dễ bị bỏ qua.

Những hiểu lầm phổ biến về muối

Muối là thực phẩm quen thuộc trong gian bếp mỗi nhà. Tuy nhiên, không phải lúc nào chúng ta cũng có những nhìn nhận đúng về muối. Dưới đây là những hiểu lầm thường gặp về muối.

Phát hiện gen gây đột tử ở người trẻ tuổi

Các nhà nghiên cứu Canada, Nam Phi và Ý đã xác định được một gen mới có thể gây đột tử ở thanh niên và các vận động viên. Đó là gen CDH2 gây bệnh cơ tim tâm thất phải gây loạn nhịp (ARVC), một rối loạn di truyền khiến cho tim bệnh nhân ngừng đập và là ngu

Những trường hợp cần hạn chế tỏi

Tỏi có chứa một hợp chất gọi là allicin, đem lại nhiều lợi ích cho sức khỏe. Ăn tỏi giúp hạ huyết áp cao, đồng thời hạn chế hình thành angiotensin II, một loại hormone làm giãn nở các mạch máu.