Các nhà khoa học in 3D khối u để nghiên cứu ung thư

PV Tech News – Nhà khoa học TissueTinker in 3D khối u để nghiên cứu ung thư, hứa hẹn cải thiện điều trị nhưng đối mặt thách thức chi phí và công nghệ.

Các nhà khoa học tại TissueTinker, thuộc Đại học McGill, đang sử dụng công nghệ in 3D sinh học để tạo ra các mô hình khối u thu nhỏ, giúp nghiên cứu và cải thiện phương pháp điều trị ung thư. Cùng Phong Vũ Tech News khám phá bước tiến này nhé!

I. Công nghệ in 3D sinh học của TissueTinker

TissueTinker, một công ty khởi nghiệp từ Đại học McGill, đã phát triển công nghệ in 3D sinh học để tạo ra các mô hình khối u thu nhỏ, tái hiện cả mô khỏe mạnh và mô ung thư để so sánh trực tiếp. Công nghệ này sử dụng mực sinh học (bioink) làm từ vật liệu sinh học mô phỏng mô người, cho phép in các cấu trúc nhỏ chỉ 300 micron – kích thước lý tưởng để nghiên cứu các đặc điểm đặc thù như vùng thiếu oxy (hypoxic cores) trong khối u. Nhóm nghiên cứu, do Benjamin Ringler đồng sáng lập, cho biết quy mô này giúp tối ưu hóa tài nguyên và tăng độ chính xác trong phân tích vi mô, một điều khó thực hiện với các phương pháp truyền thống.

Khác với các mô hình 2D hoặc thí nghiệm trên động vật, công nghệ in 3D sinh học cho phép tùy chỉnh mô hình theo nhu cầu cụ thể của từng bệnh nhân, cải thiện hiệu quả thử nghiệm thuốc. TissueTinker nhận được hỗ trợ từ Quỹ Đổi mới McGill (McGill Innovation Fund), với mục tiêu khắc phục hạn chế của các phương pháp cũ, vốn có tới 90% thuốc thất bại khi chuyển sang thử nghiệm lâm sàng do không phản ánh đúng độ phức tạp của khối u người.

II. Ứng dụng và lợi ích trong nghiên cứu ung thư

Các mô hình khối u in 3D giúp nhà khoa học nghiên cứu sự phát triển của bệnh ung thư bằng cách so sánh mô khỏe mạnh và mô bệnh cạnh nhau. Điều này cho phép phân tích cách tế bào ung thư tiến triển và phản ứng với các phương pháp điều trị như hóa trị hoặc miễn dịch trị liệu. Với khả năng điều chỉnh cấu trúc và thành phần tế bào, TissueTinker mở ra cơ hội nghiên cứu các loại ung thư hiếm hoặc đặc thù theo di truyền, vốn thường bị bỏ qua trong các nghiên cứu quy mô lớn.

Lợi ích lớn nhất là giảm phụ thuộc vào thử nghiệm trên động vật, vốn tốn kém và không hoàn toàn phản ánh phản ứng của cơ thể người. Theo các nhà nghiên cứu, mô hình này có thể tiết kiệm chi phí phát triển thuốc – vốn lên tới 1-2 tỷ USD mỗi loại – bằng cách loại bỏ các ứng cử viên không hiệu quả ở giai đoạn đầu. Đồng thời, nó hỗ trợ phát triển các liệu pháp cá nhân hóa, đặc biệt quan trọng khi ung thư có sự khác biệt lớn giữa các bệnh nhân, giúp tăng tỷ lệ thành công trong thử nghiệm lâm sàng.

Dù đầy hứa hẹn, công nghệ in 3D sinh học vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Việc sản xuất mực sinh học và thiết bị in đòi hỏi đầu tư lớn, cùng với đó là nhu cầu đào tạo đội ngũ đa ngành, từ y học đến công nghệ. Ngoài ra, mô hình hiện tại chưa tái tạo hoàn toàn môi trường miễn dịch xung quanh khối u, một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả điều trị. Nhóm TissueTinker đang làm việc để mở rộng thư viện mô hình khối u và cấp phép cho các công ty dược phẩm, nhưng quá trình này cần thời gian để đạt tiêu chuẩn công nghiệp.

III. Kết luận

Công nghệ in 3D sinh học của TissueTinker đối mặt với nhiều thách thức, như chi phí cao cho mực sinh học và thiết bị in, cùng nhu cầu đào tạo đội ngũ đa ngành từ y học đến công nghệ. Mô hình hiện tại chưa tái tạo hoàn toàn môi trường miễn dịch xung quanh khối u, một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả điều trị.

Nhóm nghiên cứu đang mở rộng thư viện mô hình và cấp phép cho công ty dược phẩm, nhưng cần thời gian để đạt tiêu chuẩn công nghiệp. Về triển vọng, công nghệ này có thể cách mạng hóa nghiên cứu ung thư khi số ca tử vong dự kiến tăng lên 28,4 triệu vào năm 2040.

Bài viết liên quan:

• Bambu Lab ra mắt PrintMon Maker: Tạo nhân vật 3D dễ dàng với AI
• Biến ảnh 2D thành 3D trong 1 nốt nhạc với công nghệ Nerf AI của NVIDIA
• Việt Nam lọt top 5 quốc gia phát triển khoa học hàng đầu Đông Nam Á