สำรวจโลก: พิมพ์อวัยวะเพื่อคุณคนใหม่ - National Geographic Thailand

สำรวจโลก: พิมพ์อวัยวะเพื่อคุณคนใหม่

พิมพ์อวัยวะเพื่อคุณคนใหม่

จะเป็นอย่างไร หากเพียงแค่กดปุ่ม เครื่องพิมพ์สามมิติชนิดพิเศษจะ “พิมพ์” จมูก หรือไตข้างใหม่ให้คุณได้ นั่นคือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์กำลังศึกษาความเป็นไปได้ในอนาคต

กระบวนการพิมพ์อวัยวะจากเครื่องพิมพ์ชีวภาพ (bioprinter) เหล่านี้จะใช้เซลล์ของมนุษย์แทน “หมึก” เครื่องพิมพ์สามมิติทั่วไปจะฉีดชั้นพลาสติกเพื่อสร้างชิ้นส่วนแต่เครื่องพิมพ์ชีวภาพจะฉีดเซลล์เป็นชั้น ๆ เพื่อสร้างเนื้อเยื่อและอวัยวะสามมิติ

หากต้องการสร้างใบหู เครื่องพิมพ์จะเริ่มจากการสร้างโครง หรือ “นั่งร้าน” ที่มีลักษณะเป็นรูพรุนและยืดหยุ่นได้จากไฮโดรเจล ซึ่งเป็นวัสดุพอลิเมอร์ชนิดหนึ่ง จากนั้น โครงดังกล่าวจะถูกคลุมด้วยเซลล์ผิวหนังและเซลล์กระดูกอ่อน ซึ่งจะพัฒนาไปสู่รูปร่างของใบหู ในที่สุดไฮโดรเจลจะสลายตัวไปหลังจากผ่านไปราวหกเดือน และใบหูนั้นจะประกอบไปด้วยเซลล์มนุษย์ทั้งหมด

แอนโทนี แอทาลา ผู้อำนวยการสถาบันเวชศาสตร์ฟื้นฟูแห่งมหาวิทยาลัยเวกฟอเรสต์ อธิบายว่า “เราใช้เซลล์จากผู้ป่วยเอง” ด้วยวิธีนี้ อวัยวะที่สร้างใหม่จะไม่ถูกร่างกายปฏิเสธ แอทาลาเสริมว่า ก่อนจะป้อนโปรแกรมให้เครื่องพิมพ์อวัยวะ นักวิทยาศาสตร์ต้องหาวิธีสร้างอวัยวะเหล่านั้นขึ้นมาเองให้ได้ก่อนในห้องปฏิบัติการ พวกเขาสามารถปลูกกระเพาะปัสสาวะ เส้นเลือด และอวัยวะเชิงกายวิภาคอื่น ๆ ที่ได้รับการปลูกถ่ายให้คนไข้ตอนนี้พวกเขากำลังถ่ายทอดวิทยาการนี้ไปสู่เครื่องพิมพ์ชีวภาพ และหวังว่าในไม่ช้าจะสามารถปลูกถ่ายอวัยวะที่พิมพ์ขึ้นได้เช่นกันจะมีอวัยวะอะไรบ้างไหมที่สร้างขึ้นด้วยวิธีนี้ไม่ได้ อย่างน้อยการพิมพ์ชิ้นส่วนบางอย่างของหัวใจมนุษย์น่าจะเป็นไปได้ แอทาลาบอกแล้วสมองล่ะ “ไม่มีทางเป็นไปได้อย่างน้อยก็ในชั่วชีวิตผมครับ”

เรื่อง เอริกา เองเกิลฮอปต์

 

อ่านเพิ่มเติม

บรรพบุรุษชาวอังกฤษมีผิวดำ, ผมหยิก และตาสีฟ้า

เรื่องแนะนำ

วิทยาศาสตร์จากกาแล็กซีอันไกลโพ้น

เรื่องโดย ไมเคิล เกรทโก ในขณะที่ทุกคนกำลังออกผจญภัยไปยังกาแล็กซีอันไกลโพ้นอีกครั้งกับหนังภาคล่าสุดของมหากาพย์แห่งสงครามระหว่างดวงดาวอย่าง  สตาร์วอร์ส อุบัติการณ์แห่งพลัง (Star Wars: The Force Awakens) คงไม่มีใครตื่นเต้นไปกว่าเหล่าบรรดานักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่ได้รับแรงบันดาลใจมากมายจากหนังเรื่องนี้ “หนังเรื่องนี้ได้สร้างแรงบันดาลใจแก่นักวิทยาศาสตร์หลายคน มันทำพวกเขาคิว่าบางทีสิ่งเหล่านี้อาจเกิดขึ้นได้จริง” เอลิซาเบ็ธ โฮล์ม นักวัสดุศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอน กล่าว “พวกมันทำให้ฉันคิดนอกกรอบ จากกระแสของสิ่งที่เป็นอยู่ ณ ปัจจุบันไปจนถึงอนาคต” เหล่านักวิทยาศาสตร์หันมาสนใจและวิเคราะห์เรื่องราวและสิ่งประกอบจากในหนัง โดยตั้งอยู่บนพื้นฐานแห่งความเป็นไปได้จากหลักและทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ ตั้งแต่เรื่องฟิสิกส์พลาสมาไปจนถึงจิตวิทยา การทำสิ่งเหล่านี้ไม่ใช่แค่งานอดิเรกที่ใจรัก แต่มันเป็นสื่อการเรียนที่ดีที่สุดในจักรวาล “ถ้าคุณสามารถเชื่อมโยงบางจุดของเรื่องเข้ากับหลักทางวิทยาศาสตร์ที่สมเหตุสมผล คุณจะร้อง อะ-ฮ้า!” จิม คาคาลีออสกล่าว เขาเป็นนักฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยมินนิโซตา ผู้เชี่ยวชาญด้านการเชื่อมโยงวิทยาศาสตร์กับวัฒนธรรมสมัยนิยม (Pop culture) “มันเป็นหนทางในการสร้างความเชื่อมโยง” ในวันนี้เราได้รวบรวมการค้นพบที่ดีและใหม่ที่สุดจากเหตุการณ์ตลอดหนทางของการเป็นมหากาพย์แห่งนิยายวิทยาศาสตร์เรื่องนี้เพื่อเป็นสื่อการเรียน แรงบันดาลใจ และคำแนะนำสำหรับตัวละครจากกาแล็คซี่อันไกลโพ้นทั้งหลาย การล่มสลายของดาวมรณะ ไม่เพียงได้มีเพียงแค่นักเศรษฐศาสตร์และนักวิเคราะห์นโยบายเท่านั้นที่ถูกดาวมรณะขายฝันในหัวข้อของการใช้พื้นที่อันมหาศาลของกาแล็กซีอย่างไรให้เกิดประโยชน์ แต่อาวุธชิ้นเทพของจักวรรดิเอมไพร์ชิ้นนี้ยังได้จุดประกายความคิดสร้างสรรค์ให้แก่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรอีกด้วย กาย วอล์กเกอร์ ศาสตราจารย์วิศวกรรมโยธา มหาวิทยาลัยแฮเรียต-วัตต์ สกอตแลนด์ ได้นำการระเบิดของดาวมรณะดวงแรกมาวิเคราะห์เป็นกรณีตัวอย่างของความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นได้ในงานวิศวกรรมขนานใหญ่ให้กับนักเรียนของเขา หลังได้รับหนังสือ คู่มือแบบละเอียดของดาวมรณะ (Death Star Owner’s Technical […]

แสง และสมบัติของแสง

แสง ในธรรมชาติมีแหล่งกำเนิดจากหลายแหล่ง ช่วยให้เรามองเห็นวัตถุต่างๆ ที่อยู่ตรงหน้าได้ แสง (Light) คือ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Wave) ชนิดหนึ่ง ซึ่งมีความยาวคลื่น (Wavelength) อยู่ในช่วงที่มนุษย์สามารถรับรู้ได้ผ่านดวงตาหรือที่เรียกว่า “แสงที่ตามองเห็น” (Visible Light) โดยนับเป็นส่วนหนึ่งของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่อยู่ในช่วงความยาวคลื่น 400 – 700 นาโนเมตร แสงมีคุณสมบัติที่ค่อนข้างสลับซับซ้อน เนื่องจากมีลักษณะเป็นเหมือนทั้งคลื่นและอนุภาค ซึ่งในทางฟิสิกส์ แสง หมายถึง รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Radiation) ในทุกช่วงความยาวคลื่น แม้จะอยู่ในช่วงที่สายตาของมนุษย์ไม่สามารถมองเห็นได้ แสงมีอนุภาคที่เรียกว่า “โฟตอน” (Photon) เป็นอนุภาคที่สามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยอัตราเร็วคงที่ ซึ่งอยู่ที่ราว 300,000,000 เมตรต่อวินาที โดยไม่จำเป็นต้องมีสื่อหรืออาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ใด ๆ (Medium) อย่างเช่นแสงจากดวงอาทิตย์ที่เดินทางผ่านอวกาศหรือภาวะสุญญากาศเป็นระยะทาง 150 ล้านกิโลเมตร โดยใช้เวลาราว 499 วินาที หรือราว 8.3 นาทีในการเดินทางมายังโลก แหล่งกำเนิดของแสงบนโลก แหล่งกำเนิดตามธรรมชาติ คือ ดวงอาทิตย์ […]

ฟอสซิลเก่าแก่เผยต้นกำเนิดของซอโรพอด

ผลการค้นพบฟอสซิลนี้สั่นสะเทือนทฤษฎีวิวัฒนาการของไดโนเสาร์ เมื่อหลักฐานใหม่บ่งชี้ว่าไดโนเสาร์ยักษ์อย่างซอโรพอดถือกำเนิดขึ้นมาบนโลกเร็วกว่าที่เคยคิดกันไว้