Dùng “bọt đàn hồi” để in 3D tim nhân tạo và hơn thế nữa

273

Bằng cách sử dụng một loại “bọt đàn hồi” và máy in 3D, các nhà khoa học tại Đại học Cornell đã tạo nên thiết bị bơm chất lỏng có hình dạng, hoạt động như một quả tim người. Mặc dù đây chỉ mới là nguyên mẫu sơ khai nhưng loại vật liệu này hứa hẹn sẽ được dùng để chế tạo không chỉ tim mà còn nhiều bộ phận nhân tạo khác cho con người.

Dùng bọt đàn hồi chế tạo tim 3D

Loại “bọt đàn hồi” nói trên thực chất được tạo thành từ một loại polymer poroelastic. Khi được sử dụng làm mực in 3D, nó có thể tạo nên bất cứ hình dạng nào mà người ta mong muốn. Sản phẩm tạo thành có các đặc tính rất mềm, dẻo và có thể kéo dãn tới 600%. Tuy nhiên, điểm độc đáo là người ta có thể thêm vào cấu trúc của nó rất nhiều lỗ nhỏ cho phép chất lỏng đi qua một cách dễ dàng.

Bọt đàn hồi được tạo thành từ một loại polymer poroelastic.

Khi được dùng để làm tim nhân tạo thì yêu cầu nó phải giữ được chất lỏng bên trong nó, chỉ cho dòng chất lỏng chảy qua các hệ thống mạch định trước, đi vào và đi ra. Để làm được điều đó, các nhà khoa học đã bọc bên ngoài nó một lớp màng sợi silicon/carbon mỏng. Bằng cách thay đổi số lượng và loại vật liệu tại nhiều vùng trên lớp vỏ, quả tim có thể co dãn, mở rộng theo nhiều mức tại nhiều khu vực khác nhau mà không rách vỏ.

Thí dụ như một quả bóng hình cầu, có thể kéo dãn, biến dạng thành hình trứng khi được bơm khí, dung dịch vào và sau đó lại co lại như lúc đầu khi khí, dung dịch bên trong đi ra.

Hiện tại, các nhà nghiên cứu đã bắt đầu chế tạo một bàn tay bằng cấu trúc bọt đàn hồi. Đồng thời, họ cũng tìm cách tạo nên một loại vật liệu “sinh học hơn” nhằm đạt sự chấp thuận của FDA. Nhóm cho biết nếu được ứng dụng, quá tim có thể được tạo ra một cách nhanh chóng và dễ dàng, có thể tùy biến hình dạng cho phù hợp với nhiều người. Đồng thời, nó còn có thể được dùng để tạo ra nhiều cơ quan khác.