Facebook Google Plus Twitter

Một mô hình mới về cấy ghép tế bào với giá đỡ vi robot (microrobots scaffold)

Science Daily, 17/06/2019

Nhóm nghiên cứu thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Daegu Gyeongbuk (viết tắt là DGIST) đã thành công trong việc phát triển một loại microrobot scaffold (giá đỡ vi robot) có thể đưa tế bào gốc đến mô đích trong cơ thể một cách chính xác. Thành tựu nghiên cứu này được kỳ vọng sẽ tăng cường tính an toàn và hiệu quả điều trị các bệnh rối loạn thoái hóa thần kinh vì vi robot có thể ghép chính xác lượng tế bào điều trị đến các mô và cơ quan của con người.

Gần đây DGIST đã thông báo rằng nhóm nghiên cứu của Giáo sư Hongsoo Choi thuộc Khoa Kỹ thuật Robot đã phát triển một "giá đỡ vi robot phục vu việc phóng thích và cấy ghép tế bào gốc", điều này có thể giúp nâng cao hơn nữa hiệu quả điều trị hiện tại của tế bào gốc. Một nghiên cứu quốc tế chung đã được thực hiện giữa Nhà nghiên cứu cao cấp Jin-young Kim thuộc Trung tâm nghiên cứu Microrobot DGIST-ETH, Giáo sư Seong-Woon Yu và nhóm của Giáo sư Cheil Moon thuộc Khoa Khoa học Nhận thức và Não bộ, nhóm của Giáo sư Sung Won Kim thuộc Bệnh viện Seoul St. Mary và nhóm của Giáo sư Bradley J. Nelson thuộc Viện Công nghệ Robot và Các hệ thống thông minh tại ETH, Zurich, Thụy Sĩ.

Điều trị bằng tế bào gốc đã và đang được sự chú ý như một công nghệ y học tái tạo trong điều trị các rối loạn khó chữa, tuy nhiên không thể cấy ghép chính xác lượng tế bào gốc vào các vùng đích cần điều trị sâu bên trong cơ thể hoặc có thể có rủi ro trong quá trình tiêm truyền. Đặc biệt là hiệu quả điều trị và độ an toàn thấp do thất thoát lượng lớn tế bào gốc trong quá trình đưa vào trong cơ thể và chi phí điều trị cũng khá cao.

Để khắc phục các hạn chế đó, nhóm nghiên cứu thuộc DGIST đã nghiên cứu tạo ra một loại microrobot có dạng hình cầu và xoắn ốc thông qua khắc laser 3D (3D laser lithography). Thành tựu lớn nhất của nghiên cứu này là giúp giảm thiểu sự thất thoát tế bào đưa vào trong cơ thể thông qua phương pháp điều khiển không dây bằng cách sử dụng từ trường bên ngoài trong khi ghép tế bào gốc nhanh và chính xác đồng thời.

Điều đáng chú ý là trong khi các nghiên cứu hiện tại đã thử nghiệm các microrobot trong môi trường tĩnh bên ngoài và không phải môi trường sinh lý, nghiên cứu này lần đầu tiên trên thế giới đã nuôi cấy tế bào gốc thần kinh vùng đồi hải mã (hippocampal) trên một microrobot. Họ đã phân các tế bào này thành các tế bào chuyên biệt như tế bào hình sao (astrocyte), tế bào dạng bạch tuộc (Oligodendrocyte) và thần kinh (neuron) và đã thành công trong việc cung cấp và cấy ghép chính xác chúng vào đúng đích.

Để đạt được thành tựu này, nhóm nghiên cứu đã hiển thị quá trình chuyển và cấy ghép tế bào bằng microrobot đặt bên trong một chip trên cơ thể (Body-on-a-chip - BOC), đây là một hệ thống nuôi cấy tế bào vi lỏng (microfluidic cell culture system) mô phỏng môi trường sinh lý trong cơ thể. Họ cũng chiết tách não của một con chuột và tiêm microrobot vào động mạch cảnh trong, và chuyển nó vào động mạch não trước và động mạch não giữa bằng từ trường bên ngoài. Một điểm nổi bật của nghiên cứu chung này là họ đã nuôi cấy 'hNTSCs' được cung cấp bởi nhóm của Giáo sư Sung Won Kim thuộc Bệnh viện Catholic University St. Mary thành công trên microrobot trong 3D.

Giáo sư Hongsoo Choi thuộc Khoa Kỹ thuật Robot chia sẻ: "Thông qua nghiên cứu này, chúng tôi hy vọng sẽ làm tăng được hiệu quả điều trị và tỷ lệ thành công đối với bệnh Alzheimer và các bệnh về thần kinh trung ương là các bệnh mà trước đây không thể tiếp cận được thông qua các trị liệu tế bào gốc hiện có. Tiếp tục hợp tác nghiên cứu với các bệnh viện và các công ty liên quan, chúng tôi sẽ cố gắng hết sức để phát triển một hệ thống điều trị chính xác dựa trên microrobot, đưa chúng vào sử dụng trong các bệnh viện và các nơi thực hành lâm sàng.

Tài liệu tham khảo:

Sungwoong Jeon, Sangwon Kim, Shinwon Ha, Seungmin Lee, Eunhee Kim, So Yeun Kim, Sun Hwa Park, Jung Ho Jeon, Sung Won Kim, Cheil Moon, Bradley J. Nelson, Jin-young Kim, Seong-Woon Yu, Hongsoo Choi. Magnetically actuated microrobots as a platform for stem cell transplantation. Science Robotics, 2019; 4 (30): eaav4317 DOI: 10.1126/scirobotics.aav4317

Nguồn: DGIST (Viện Khoa học và Công nghệ Daegu Gyeongbuk)




Facebook Google Plus Twitter


Trở lại trang trước
Hồ Chí Minh : 297/5 Lý Thường Kiệt, phường 15, Quận 11, Tp HCM

Điện thoại: [028] 38 686 546 - Fax: [028] 38 650 394
Hà Nội : Tầng 15 toà nhà Charmvit, số 117 Trần Duy Hưng,
quận Cầu Giấy, Hà Nội
Điện thoại: [024] 35 14 35 35 - Fax: [024] 62 75 08 02