Tới Đức xem máy in... da người

Thăm “bộ não” của châu Âu

Từ trung tâm thành phố Heidelberg của nước Đức, chiếc xe chở đoàn nhà báo quốc tế lượn êm xuyên qua những cánh rừng xanh bát ngát vùng ngoại ô, thấp thoáng những biệt thự mái ngói đỏ au. Khí hậu mát mẻ, trong lành, khung cảnh tuyệt đẹp và vô cùng yên tĩnh nơi miền nam nước Đức khiến tôi ngỡ như đang đi vào một khu nghỉ dưỡng (resort) cao cấp rộng lớn nào đó.

Nhưng không phải, con đường nhựa phẳng lì len lỏi trong rừng đưa chúng tôi tới một tòa nhà kính hình tròn có kiến trúc xoáy trôn ốc vô cùng độc đáo - trụ sở chính của Phòng thí nghiệm sinh học phân tử châu Âu (EMBL - European Molecular Biology Laboratory). Tòa nhà nhìn bên ngoài đếm ra có 6 tầng tọa trên một quả đồi, nhưng khi bước vào bên trong lại không hề có ranh giới nào giữa các tầng, không có bất kỳ một chiếc cầu thang hay thang máy nào.

Từ mặt đất lên tới nóc nhà là một con đường phẳng rộng rãi với độ dốc rất vừa phải chạy theo hình xoáy trôn ốc. Gắn vào hai bên con đường này là phòng làm việc, phòng thí nghiệm, hội thảo… của các nhà khoa học, hành lang thoáng đãng với những bộ bàn ghế ngồi thư giãn có kiểu dáng sành điệu và bắt mắt. Lần đầu tiên trong đời, tôi được bước vào một tòa nhà cao tầng mà không hề có cầu thang, không gian được kết nối liên tục như vô tận, như không hề có nóc, không một góc khuất hay bất kỳ sự ngăn cách nào và tràn ngập ánh sáng tự nhiên.

Các bộ não kiệt xuất của châu Âu đang làm việc tại đây. Xung quanh là rừng cây xanh mướt mát, có căng tin, bãi đậu xe hiện đại, và đặc biệt một môi trường làm việc không thể tuyệt vời hơn cho sự sáng tạo vô tận của con người. EMBL Heidelberg nằm giữa rừng. Đây là trụ sở chính đồng thời cũng là trung tâm đào tạo, hội thảo khoa học cao cấp hàng đầu châu Âu và thế giới.

Bà Lena Raditsch, trưởng phòng truyền thông cho chúng tôi biết, EMBL được thành lập cách đây 40 năm (4/7/1974) với mục đích tạo ra một trung tâm nghiên cứu chung cho các nhà khoa học xuất sắc nhất châu Âu. Đến nay EMBL đã có tới 1.700 nhân viên, trong đó có 1.200 nhà khoa học với 80 quốc tịch và 55 ngôn ngữ khác nhau trên thế giới. Tuổi trung bình của các nhà khoa học ở đây là 37. Hiện EMBL là một trong những viện nghiên cứu và phòng thí nghiệm hàng đầu thế giới về các ngành khoa học đời sống.

Ngoài trụ sở ở Heidelberg với nhiều phòng thí nghiệm chính, EMBL còn có các trụ sở ở Hinxton, Anh, chuyên nghiên cứu về tin sinh học (EMBL-EBI); ở Grenoble, Pháp - nghiên cứu các cấu trúc sinh học; ở Hamburg, Đức và Monterotondo, Ý.  Từ 10 thành viên sáng lập ban đầu là Áo, Đan Mạch, Pháp, Đức, Israel, Ý, Hà Lan, Thụy Điển, Thụy Sĩ và Anh, nay tổ chức khoa học liên chính phủ này đã mở rộng tới 21 thành viên quốc gia châu Âu, 3 thành viên triển vọng vừa mới được kết nạp là Slovak, Hungary và Ba Lan, 2 thành viên liên kết ngoài châu Âu (Úc và Argentina). Kinh phí hoạt động do các quốc gia thành viên đóng góp. Nhiều nhất vẫn là Đức, Anh, Pháp và Ý. Năm 2013 tổng ngân sách dành cho EMBL là 206 triệu euro.

Cũng tại Heidelberg, chúng tôi đã tới thăm Trung tâm nghiên cứu ung thư Đức (DKFZ). Đây là viện nghiên cứu y sinh lớn nhất nước Đức với hơn 1.000 nhà khoa học đang làm việc tìm hiểu về sự phát triển của căn bệnh ung thư ra sao, xác định các yếu tố nguy hiểm và tìm ra những chiến lược mới để chống lại căn bệnh nan y này. Chúng tôi cũng tới thăm bệnh viện đại học Heidelberg, một trong những trung tâm y tế lớn và danh tiếng nhất châu Âu, nơi đặt cỗ máy trị xạ khổng lồ có độ chính xác cực cao để điều trị căn bệnh ung thư.

Máy in… da người

Tại thành phố Stuttgart, chúng tôi tới thăm Viện Fraunhofer IGB, một tổ chức nghiên cứu định hướng ứng dụng lớn nhất châu Âu về các lĩnh vực như y tế, dược phẩm, hóa học, môi trường và năng lượng. Các kết quả nghiên cứu và phát triển của Viện này trong suốt 60 năm qua được đánh giá là tác động đáng kể đến cuộc sống của người dân. Tại đây chúng tôi được tham quan bộ phận nghiên cứu công nghệ mô và tế bào, được mục sở thị những chiếc máy in 3D (3 chiều) trong phòng thí nghiệm đang miệt mài in những miếng… da người.

Nếu ai đó cần cấy mô hoặc thay thế các bộ phận trong cơ thể mình, đã có máy in ra những thứ đó? Chuyện chỉ có trong khoa học viễn tưởng, nay đang dần trở thành sự thật tại nơi đây. Hiện tại các nhà khoa học đang trau chuốt hơn nữa công nghệ này để có thể sản xuất các loại mô khác nhau. Đây thực sự là một cuộc cách mạng trong y học. Theo Quỹ ghép tạng của Đức (Organ Transplantation Foundation - DSO), số lượng người hiến tặng trong nửa đầu của năm 2013 đã giảm hơn 18% so với cùng kỳ năm trước, trong khi đó lượng người chờ hiến tạng ngày càng gia tăng do những tiến bộ to lớn trong lĩnh vực cấy ghép. Nhiều căn bệnh hiểm nghèo hiện đã được điều trị thành công nhờ thay thế các tế bào, mô, hoặc các cơ quan nội tạng. Như vậy cầu đang vượt xa cung, và công nghệ in 3 chiều mô hoặc da người theo yêu cầu mà Viện Fraunhofer phát triển đang giải quyết vấn đề đó.

Một câu hỏi được nêu ra, nếu mực của máy in văn phòng là mực hóa học thì mực của loại máy in đặc biệt này là gì? Tiến sĩ Kristen Borchers trả lời chúng tôi rằng, đó là mực sinh học (Bio ink) được làm từ các tế bào sống. Và việc in các mô nhân tạo được tiến hành hệt như máy in phun văn phòng vậy.

Các nhà khoa học tại đây đưa cho tôi xem một loại chất lỏng trong suốt mà họ gọi là mực sinh học có thành phần chính là gelatin, loại vật liệu sinh học có nguồn gốc từ collagen, một thành phần chính của mô. Sau đó bằng những kỹ thuật và sự kiểm soát đặc biệt về sinh hóa, trong đó có cả việc chiếu tia lade và giữ ấm ở nhiệt độ cơ thể 37 độ C, các nhà khoa học đã có được các thuộc tính của mô tự nhiên, từ sụn rắn đến mô mỡ mềm. Hiện thách thức lớn nhất là sản xuất các mô mạch máu.

Đây là bước quan trọng cho việc in các mô hoặc toàn bộ các cơ quan nội tạng trong tương lai. Một khi thành công trong sản xuất mô, có thể nuôi dưỡng được thông qua hệ thống các mạch máu, việc in các cấu trúc mô lớn hơn sẽ trở nên khả thi, TS Borchers cho biết. Những tín hiệu lạc quan cho thấy, việc in sinh học (bioprinting) tim, gan, thận và các cơ quan nội tạng khác của con người rất có thể sẽ trở thành hiện thực trong vòng từ 10 đến 20 năm tới.

Thăm Đại học lâu đời nhất châu Âu

Đại học Tübingen là một trong những trường đại học lâu đời nhất châu Âu, được thành lập từ năm 1477 cách nay hơn 500 năm. Có thể coi cả thành phố nhỏ bé và cổ kính này là thành phố của nghiên cứu và học tập, bởi, với dân số chưa đầy 84 ngàn người mà có tới 28.500 sinh viên, 450 giáo sư và một đội ngũ khoảng 4.000 người giảng dạy và làm việc tại 7 khoa của trường.

Ngoài ra Đại học Tübingen còn có hàng loạt trung tâm, viện nghiên cứu và bệnh viện trực thuộc nổi tiếng như Viện Khoa học Y tế và tự nhiên (NMI), Viện Nghiên cứu điều trị các bệnh về não Hertie (HIH), Trung tâm nghiên cứu thần kinh (CIN), Trung tâm tái tạo sinh học và y học (ZRM)… Suốt một ngày rưỡi tham quan hầu hết các đơn vị trực thuộc kể trên, chúng tôi đã tận mắt chứng kiến những ca mổ được thực hiện bằng robot, được nghe hàng loạt bài thuyết trình của các giáo sư, tiến sĩ, trưởng khoa về những nghiên cứu, những thành tựu y học mà họ và các cộng sự đạt được như : ứng dụng công nghệ vi điện cực, dùng chíp võng mạc để phục hồi thị lực, những tiến bộ trong nghiên cứu và điều trị bệnh Alzhemer, Parkinson…