Mô hình 'phổi gắn trên chip' mở đường cho y học cá thể hóa

Mới đây, các nhà nghiên cứu tại Viện Francis Crick (Anh) và công ty công nghệ sinh học AlveoliX (Thụy Sĩ) đã phát triển thành công mô hình “phổi gắn trên chip” đầu tiên, giúp mô phỏng chuyển động hô hấp và các giai đoạn tiến triển sớm của bệnh phổi.
Chú thích ảnh
Mô hình “phổi gắn trên chip”. Ảnh: alveolix.com

Mô hình này giúp các nhà khoa học thử nghiệm phương pháp điều trị các bệnh nhiễm trùng như lao phổi (TB), đồng thời thúc đẩy sự phát triển của y học cá thể hóa.

Mô hình “phổi gắn trên chip” được thiết kế giống như một lá phổi nhân tạo cỡ nhỏ, sử dụng các tế bào có bộ gene hoàn toàn đồng nhất, được tạo ra từ tế bào gốc lấy từ một người hiến tặng duy nhất.

Nhóm nghiên cứu đã tạo ra tế bào biểu mô phế nang loại I và II, cùng với tế bào nội mô mạch máu từ tế bào gốc đa năng cảm ứng của người (iPSC) - loại tế bào có khả năng biệt hóa thành hầu hết mọi loại tế bào trong cơ thể con người. Các tế bào biểu mô và nội mô được nuôi cấy riêng biệt ở hai mặt của một màng siêu mỏng trong thiết bị chuyên dụng do AlveoliX sản xuất, nhằm tái tạo hàng rào phế nang.

Để mô phỏng thật giống với môi trường trong phổi người, AlveoliX đã thiết kế các hệ thống chuyên dụng tạo lực kéo giãn nhịp nhàng theo ba chiều nhằm mô phỏng chuyển động hít thở. Sau đó, nhóm nghiên cứu cấy các tế bào miễn dịch macrophage vào chip trước khi nuôi cấy vi khuẩn lao nhằm mô phỏng giai đoạn ban đầu của bệnh.

Trong các chip bị nhiễm lao, nhóm nghiên cứu quan sát thấy 5 ngày sau khi nhiễm bệnh, hàng rào tế bào biểu mô và nội mô bị suy giảm, cho thấy chức năng của phế nang đã bị phá vỡ.

Ông Max Gutierrez, tác giả chính của nghiên cứu, nhận định trong bối cảnh nhu cầu đối với các công nghệ không sử dụng động vật thí nghiệm ngày càng tăng, các phương pháp mô phỏng cơ quan của cơ thể người gắn trên chip dần trở nên đặc biệt quan trọng nhằm tái tạo các hệ thống trong cơ thể con người, hạn chế những khác biệt về giải phẫu phổi, cấu trúc hệ miễn dịch và diễn tiến bệnh trên cơ thể động vật và cơ thể con người. Nhờ được cấu tạo hoàn toàn từ các tế bào có bộ gene đồng nhất, mô hình chip mới có thể được tạo ra từ tế bào gốc của những người mang các đột biến di truyền cụ thể. Qua đó, cho phép các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn cơ chế các bệnh nhiễm trùng như lao tác động đến từng cá nhân, cũng như xác minh khả năng hiệu quả của các phương pháp khác như điều trị bằng kháng sinh.

Thùy Liên (TTXVN)

Dành cho bạn

Sáng kiến Khoa học 2026: Vinh danh 15 giải thưởng vì cộng đồng

Sáng kiến Khoa học 2026: Vinh danh 15 giải thưởng vì cộng đồng

Ngày 4/10, Cuộc thi Sáng kiến Khoa học 2026 vinh danh 15 sáng kiến, giải pháp xuất sắc nhất. Sản phẩm “C-HySI – Nền tảng quang học siêu phổ chi phí thấp, tích hợp điện toán biên và học máy” xuất sắc giành giải Nhất trị giá 100 triệu đồng.

Du lịch vũ trụ: Gần 20 tỷ đồng cho một chuyến đi 6 ngày

Du lịch vũ trụ: Gần 20 tỷ đồng cho một chuyến đi 6 ngày

Nền tảng đặt dịch vụ du lịch Trung Quốc Trip.com vừa niêm yết một gói du lịch không gian dưới quỹ đạo với giá 5,1 triệu nhân dân tệ (khoảng 19,7 tỷ đồng), mở ra một lựa chọn trải nghiệm dành cho nhóm khách hàng có khả năng chi trả rất cao.

Google thử nghiệm chip AI trong không gian

Google thử nghiệm chip AI trong không gian

Ngày 2/10, công ty Google thuộc Tập đoàn Alphabet đã phóng vệ tinh mẫu thử nghiệm lên quỹ đạo nhằm đánh giá khả năng hoạt động của chip TPU trong môi trường khắc nghiệt của không gian.

Tesla công bố số xe giao quý III/2026 vượt xa dự báo

Tesla công bố số xe giao quý III/2026 vượt xa dự báo

Hãng Tesla ngày 2/10 công bố đã bàn giao 486.532 xe trong quý III/2026, vượt đáng kể dự báo của giới phân tích, trong khi sản lượng đạt 464.391 xe. Cổ phiếu của Tesla tăng khoảng 2% trong phiên giao dịch cùng ngày sau khi số liệu trên được công bố.