Da nhân tạo được in 3D từ vật liệu hydrogel mềm dẻo, chứa những rãnh mô phỏng mạch máu để thu hút muỗi và giúp nghiên cứu bệnh truyền nhiễm.
Nhằm nghiên cứu và tìm cách ngăn ngừa các bệnh do côn trùng gây ra, nhiều tình nguyện viên phải đưa tay vào bể chứa đầy muỗi cho chúng đốt. Nhóm kỹ sư sinh học tại Đại học Rice phát triển loại da nhân tạo mới chứa máu thật dành cho muỗi, giúp các tình nguyện viên tránh khỏi những vết cắn ngứa ngáy. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Frontiers in Bioengineering and Biotechnology hôm 9/2.
Muỗi kiếm ăn trên ăn da nhân tạo bơm máu. (Ảnh: Đại học Tulane)
Da nhân tạo được in 3D tại Trường Y tế Công cộng và Y học Nhiệt đới thuộc Đại học Tulane. Nhóm nghiên cứu chế tạo da từ hydrogel - vật liệu giống như kẹo dẻo ngậm nước. Các miếng hydrogel chứa đầy những rãnh mô phỏng mạch máu, có thể bơm nhiều loại chất lỏng, bao gồm cả máu của người và loài vật khác.
Để thử nghiệm, nhóm nghiên cứu bơm máu người ấm vào miếng hydrogel và đặt 6 miếng vào một hộp nhựa đựng đầy muỗi. Hộp cũng trang bị camera hướng vào từng miếng da. Sau đó, các chuyên gia sử dụng một mô hình học máy để phân tích video và xác định xem liệu một số loài muỗi nhất định có hút máu trong hydrogel hay không.
Tiếp theo, các nhà nghiên cứu phủ chất chống muỗi phổ biến DEET lên một số miếng hydrogel, một số phủ chất chống muỗi gốc thực vật, còn lại không phủ gì. Nhóm chuyên gia nhận thấy, trong bể chứa các miếng da tổng hợp không phủ, 13,8% số muỗi hút máu. Đây là tỷ lệ khá thấp, nhưng họ tin rằng việc tăng kích thước các miếng da sẽ khuyến khích hành vi hút máu. Một đề xuất khác là làm ấm hydrogel vì muỗi bị các bề mặt ấm thu hút. Trong những bể chứa da phủ DEET và thuốc chống muỗi gốc thực vật, không có con muỗi nào hút máu.
Nhóm chuyên gia cho biết, nghiên cứu mới có thể cho phép các phòng thí nghiệm thực hiện nhiều thí nghiệm hơn với chi phí thấp vì không cần tuyển tình nguyện viên hay mua động vật thử nghiệm. Da nhân tạo cũng có thể đem đến một phương pháp tiêu chuẩn hóa hơn để nghiên cứu sự lây lan của bệnh truyền nhiễm.
Các nhà khoa học đã sử dụng hydrogel và mô hình học máy trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu sự truyền nhiễm của bệnh sốt xuất huyết, nhưng trong tương lai, họ sẽ sử dụng miếng da nhân tạo ngoài môi trường tự nhiên và điều chỉnh chất lỏng bên trong hydrogel để xem các loài muỗi có hành vi như thế nào.