Khi chúng ta bị đau tim, các mô tim bị tổn thương sẽ không tái tạo lại mà thay vào đó là các “sẹo”, không có khả năng co bóp. Trái tim của chúng ta sẽ từ đó cứ dần suy yếu đi mà không thể cứu chữa gì được. Các nhà nghiên cứu đến từ Đại Học Tel Aviv đã chú ý đến điều đó và phát triển một “miếng vá” đặc biệt, chứa các tế bào cơ tim và sợi nano vàng để cấy vào cơ thể người bệnh. Qua các thử nghiệm ban đầu, kết quả cho thấy khá là khả quan và hứa hẹn.
Ý tưởng của nghiên cứu này chính là việc tạo ra một miếng vá có khả năng cấy ghép vào tim bệnh nhân, che phủ phần bị thương tổn. Từ đó tạo điều kiện cho các tế bào, mô tim có thể tái phục hồi lại. Một trong những thử thách lớn nhất mà các nhà nghiên cứu gặp phải khi phát triển miếng vá này đó là làm sao để các mô nhân tạo có thể hoạt động đồng bộ với hệ thống điều phối điện – phụ trách nhịp đập của trái tim. Theo Tiến Sĩ Tal Dvir– trưởng nhóm nghiên cứu, trên bề mặt các tế bào tim thường chứa proteins phụ trách truyền tải tín hiệu điện. Thế nhưng, quá trình gia công tế bào (trên đĩa thí nghiệm) lại làm mất đi những proteins đó. Tất nhiên, tế bào sẽ tái sản xuất các proteins này một cách tự nhiên, nhưng chúng cần thời gian còn người bệnh không thể đợi được.
Giải pháp được nhóm nghiên cứu đưa ra đó là kết hợp tế bào cơ tim với sợi nano được làm bằng vàng để tạo ra một tổ chức đa chức năng, từ đó tối ưu hóa tín hiệu điện giữa các tế bào. Các sợi nano vàng sẽ đứng vai trò trung gian kết nối điện giữa các tế bào cho đến khi chúng có đủ khả năng tự liên kết với nhau. Tiến Sĩ Tal Dvir giải thích thêm, từ lâu vàng đã được phát hiện là có khả năng gia tăng kết nối giữa các vật liệu sinh học. Bằng cách thêm nguyên tố vàng, các tổ chức tế bào của tim kết nối nhanh, mạnh và đồng nhất hơn, điều này làm tăng tính khả thi của phẫu thuật cấy ghép.
Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã chế tạo ra “miếng vá” bằng cách: tích hợp các sợi nano (bằng vàng) vào một giàn giáo 3D được làm từ vật liệu sinh học (với khá nhiều quá trình sinh, lý khác nhau). Giàn giáo sau đó sẽ được “cấy” tế bào cơ tim của chính bệnh nhân (để tránh bị đào thải). Thông qua các hạt vàng nano, các tế bào này sẽ truyền tín hiệu tương tác đến nhau tạo thành hệ thống hoàn chỉnh. Khi quan sát dưới kính hiển vi, các liên kết của tế bào với sự có mặt của sợi nano vàng khá đồng nhất và chắc chắn, trái ngược với các liên kết khi không có sự xuất hiện của sợi nano.
Với tình hình hơn 50% bệnh nhân bị đau tim tử vong trong vòng 5 năm (tính từ lần đau đầu tiên), rõ ràng đây là một phương pháp chữa trị đầy hứa hẹn. Tiến sĩ Dvir cũng hy vọng sẽ có thể thí nghiệm phương pháp này trên cơ thể người trong tương lai.
Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Journal of Materials Chemistry B.
Trungmaster, theo Gizmag
Nguồn: Đại Học American Friends of Tel Aviv