Thiết bị siêu nhỏ này mô phỏng các chức năng then chốt của gan người, qua đó cho phép đánh giá hiệu quả và an toàn của dược phẩm với độ chính xác cao và theo các tiêu chuẩn tương đương đang được ngành công nghiệp dược phẩm tại Mỹ và châu Âu áp dụng.
Giảng viên Khoa Vật lý và Trưởng phòng thí nghiệm của UNAM, ông Genaro Vázquez Victorio, cho hay dự án do Phòng thí nghiệm Cơ sinh học thuộc Khoa Khoa học (FC) thực hiện và được xếp vào nhóm nghiên cứu tiên tiến. Với vai trò điều hòa đường huyết, chuyển hóa hormone và thanh lọc máu, gan được coi là mô hình then chốt trong các thử nghiệm dược lý.
Thiết bị được phát triển là một hệ thống vi lưu (microfluidic), chế tạo bằng các công nghệ tương tự như trong sản xuất điện thoại di động và thiết bị điện tử. Dựa trên nền tảng cơ sinh học, nhóm nghiên cứu đã thiết kế một hệ thống thu nhỏ cho phép các tế bào hoạt động trong điều kiện vật lý và hóa học gần giống môi trường của cơ quan thực trong cơ thể người. Kết quả nghiên cứu trên vừa được công bố trên tạp chí khoa học Advanced Healthcare Materials.
Ông Vázquez Victorio nhấn mạnh điểm nổi bật của nghiên cứu là đã xây dựng được một quy trình dễ tiếp cận, có thể được các phòng thí nghiệm khác sao chép, qua đó đạt mức độ chức năng tương đương với các nền tảng quốc tế. Hơn nữa, việc phát triển mô hình gan người thu nhỏ trên vi mạch có ý nghĩa đặc biệt đối với ngành dược phẩm bởi đây là cơ quan đầu tiên xử lý thuốc trong cơ thể người. Đây là bước đánh giá đầu tiên về chức năng của một loại thuốc mới trước khi tác động đến các cơ quan khác như tim, phổi hay thận.
Trong hơn 3 năm nghiên cứu, nhóm đã phải đối mặt với nhiều thách thức, chủ yếu là tìm ra cách thức để các tế bào bám dính vào thiết bị và duy trì sự sống trong thời gian dài. Sau nhiều thử nghiệm, các nhà khoa học đã giúp các mô nuôi cấy tế bào duy trì hoạt động trong nhiều tuần, một bước tiến quan trọng so với các nỗ lực trước đây khi tế bào chỉ tồn tại vài ngày.
Dự án do nhà nghiên cứu Mitzi Pérez Calixto, tác giả chính của công trình, chủ trì với sự tham gia của nhóm các nhà khoa học đa ngành đến từ Mexico và một số quốc gia khác. Nghiên cứu nhận được sự hỗ trợ của Bộ Khoa học, Nhân văn, Công nghệ và Đổi mới Mexico.
Trên cơ sở thành tựu này, nhóm nghiên cứu UNAM đang hợp tác với các cơ sở khác để phát triển mô hình “phổi trên chip” và “thận trên chip”, đồng thời chuẩn bị mô hình “gan nhiễm mỡ”- căn bệnh được cảnh báo có thể ảnh hưởng tới 50% dân số thế giới trong những năm tới.
Theo ông Vázquez Victorio, các công nghệ mô hình trên chip sẽ đóng vai trò then chốt trong tương lai gần, khi nhiều cơ quan quản lý quốc tế dự kiến từng bước thay thế các thử nghiệm trên động vật bằng mô hình chip vào cuối thập niên này.
Phương Lan (TTXVN)