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

เซลล์พืช และส่วนประกอบภายในเซลล์

โครงสร้างเซลล์พืช มีรูปร่างคงที่ มีความแข็งแรง และมีออร์แกเนลล์พิเศษที่สำคัญต่อกระบวนการสังเคราะห์แสง สำหรับพืชก็ประกอบขึ้นด้วยเซลล์เช่นกัน แต่ส่วนประกอบภายใน เซลล์พืช จะแตกต่างออกไปจากเซลล์สัตว์ ทำให้เซลล์พืชและเซลล์สัตว์มีลักษณะและสมบัติบางอย่างที่แตกต่างกัน โดย โครงสร้างเซลล์พืช ประกอบไปด้วย 1. ผนังเซลล์ (Cell wall) เป็นส่วนที่อยู่ชั้นนอกสุดของเซลล์ จะพบใน เซลล์พืช แต่ไม่พบในเซลล์สัตว์ เป็นโครงสร้างที่กำหนดขอบเขต และรูปร่างของสิ่งมีชีวิต มีหน้าที่เพิ่มความแข็งแรง ค้ำจุนโครงสร้างของเซลล์ ทำให้เซลล์คงรูป และป้องกันการสูญเสียน้ำของเซลล์พืช ในผนังเซลล์ประกอบด้วยเซลลูโลส (Cellulose) และเพกติน (Pectin) 2. เยื่อหุ้มเซลล์ (Cell membrane) ประกอบด้วยฟอสโฟลิพิด (Phospholipid bilayer) และโปรตีนเป็นส่วนมาก ทำหน้าที่ห่อหุ้มส่วนที่เป็นของเหลวและออร์แกเนลล์ภายใน ทั้งยังเป็นเยื่อเลือกผ่าน ควบคุมการเข้าออกของสารต่าง ๆ จากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่เซลล์ 3. นิวเคลียส (Nucleus) มีลักษณะค่อนข้างกลม ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของเซลล์ และการถ่ายทอดพันธุกรรมจากพ่อแม่ไปสู่ลูกหลาน 4. ไซโทพลาซึม (Cytoplasm) เป็นของเหลวที่อยู่ภายในเซลล์ ประกอบด้วยออร์แกเนลล์ และสารประกอบต่าง ๆ […]

วิทยาศาสตร์น่ารู้ : 10 ตัวการที่ก่อมลพิษทางอากาศสูงสุด

มลพิษทางอากาศไม่ได้เกิดขึ้นจากคาร์บอนไดออกไซด์เพียงอย่างเดียวเท่านั้น มาทำความรู้จักกับตัวการอื่นๆ ที่สามารถพบได้ในชีวิตประจำวันและเป็นอันตรายต่อสุขภาพของคุณเช่นกัน

การควบแน่น (Condensation)

การควบแน่น (Condensation) คือกระบวนการหนึ่งในการเปลี่ยนแปลงสถานะทางกายภาพของสสาร เป็นกระบวนการที่สสารเปลี่ยนจากสถานะก๊าซเป็นของเหลว การควบแน่นยังเป็นกระบวนการที่สำคัญยิ่งในวัฏจักรน้ำ (Water Cycle) ซึ่งก่อให้เกิดเมฆและฝนในชั้นบรรยากาศโลก รวมถึงเป็นจุดเริ่มต้นของการนำน้ำกลับลงสู่พื้นดินอีกครั้ง ในวัฏจักรน้ำ การควบแน่นหมายถึงการเปลี่ยนแปลงสถานะจากไอน้ำ (Vapor) เป็นน้ำในสถานะของเหลวเนื่องจากการเย็นตัวลงหรือสูญเสียพลังงานความร้อนส่งผลให้อนุภาคในองค์ประกอบของไอน้ำหรือสสารในสถานะของก๊าซเคลื่อนที่ได้ช้าลงเกิดแรงดึงดูดหรือแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลมากขึ้นจนเกิดเป็นหยดน้ำ การควบแน่นจึงถือเป็นกระบวนการตรงกันข้ามกับ “การระเหย” (Vaporization) หรือกระบวนการการเปลี่ยนสถานะของสสารจากของเหลวไปเป็นก๊าซ การควบแน่นสามารถเกิดขึ้นได้จากอากาศเย็นลงจนถึงจุดน้ำค้าง(Dew Point) และเมื่ออากาศอิ่มตัว(Saturated) จากการสะสมไอน้ำในปริมาณมากจนไม่สามารถกักไอน้ำไว้ได้อีกการควบแน่นจึงก่อให้เกิดการก่อตัวของเมฆและฝนในชั้นบรรยากาศโลก รวมถึงหมอกบนพื้นดินอีกด้วย จุดน้ำค้าง (Dew Point) จุดน้ำค้างหมายถึงจุดของอุณหภูมิที่ก่อให้เกิดการกลั่นตัวของไอน้ำ เนื่องจากในอากาศมีไอน้ำปริมาณมากและอุณหภูมิของอากาศลดต่ำลง จึงก่อให้เกิดการกลั่นตัวของหยดน้ำหรือน้ำค้างตามธรรมชาติ การก่อตัวของหยดน้ำจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของอากาศสามารถพบเห็นได้ทั่วไปในชีวิตประจำวัน เช่น ละอองน้ำที่เกาะตามหน้าต่างรถยนต์ และสนามหญ้าในช่วงเช้ามืด นอกจากนี้ จุดน้ำค้างยังเป็นตัวตรวจวัดความชื้นหรือ “ความชื้นสัมพัทธ์” (Relative Humidity) ในอากาศที่มีประสิทธิภาพ เมื่อจุดน้ำค้างมีค่าสูงแสดงว่าในอากาศมีไอน้ำปริมาณมาก แต่เมื่ออุณหภูมิ ณ จุดน้ำค้างมีค่าเท่ากันกับอุณหภูมิของอากาศ แสดงให้เห็นว่าในขณะนั้น อากาศอิ่มตัวจากไอน้ำในปริมาณมาก ส่งผลให้ความชื้นสัมพัทธ์มีค่าสูงสุด (100 เปอร์เซ็นต์) การอิ่มตัว (Saturation) และการเกิดเมฆ เมฆ (Cloud) เป็นการรวมตัวกันของหยดน้ำปริมาณมากในชั้นบรรยากาศโลกจากโมเลกุลของไอน้ำที่กระจัดกระจายอยู่ทั่วไปในอากาศ เมื่อเกิดการรวมตัวกันของไอน้ำปริมาณมาก จะสะสมจนเกิดเป็นก้อนเมฆ […]

บางส่วนของออสเตรเลียเคยเป็นส่วนหนึ่งของทวีปอเมริกาเหนือ

บางส่วนของออสเตรเลียเคยเป็นส่วนหนึ่งของทวีปอเมริกาเหนือ ผลการศึกษาใหม่ทางธรณีวิทยาโดยทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคอร์ติน ในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย ได้วิจัยชั้นดินใต้เมืองจอร์จทาวน์ ในภูมิภาคนอร์ทควีนส์แลนด์ ทางตอนเหนือของออสเตรเลีย พวกเขาพบว่าดินแดนแถบนี้เคยเป็นส่วนหนึ่งของผืนทวีปอเมริกาเหนือและได้แยกตัวออกมา เคลื่อนตัวเดินทางไปทั่วโลก แตกกระจายเป็นทวีปเล็กทวีปน้อย ก่อนจะมาตั้งอยู่ ณ พื้นที่นี้ในปัจจุบัน ย้อนกลับไปเมื่อ 2 พันล้านปีก่อน แผ่นดินทั่วโลกเชื่อมต่อกันเป็นผืนเดียวเรียกว่ามหาทวีป Nuna หรือ Columbia ก่อนที่จะแยกตัวออกจากกันกลายเป็นทวีปต่างๆ ทีมวิจัยพบว่าบางส่วนของทวีปอเมริกาเหนือที่พวกเขาพบนี้ไม่เพียงแต่ครอบคลุมพื้นที่ทางตอนเหนือของออสเตรเลียเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงชั้นดินที่อยู่ใต้เมืองจอร์จทาวน์ด้วย เมืองเล็กๆ ที่มีประชากรราว 250 คนนี้ มีชั้นหินเก่าแก่จากแคนาดาที่สามารถย้อนอายุได้ไกลถึงบรมยุคโพรเทอโรโซอิก (ช่วงเวลาหนึ่งทางธรณีกาล ที่อยู่ระหว่าง 2,500 ล้านปีถึง 542 ล้านปีก่อน) รายงานการค้นพบระบุเมื่อราว 1,660 ล้านปีก่อน เกิดช่องว่างขนาดใหญ่ขึ้นระหว่างแผ่นดินของเมืองจอร์จทาวน์ปัจจุบันกับแผ่นดินของทวีปอเมริกาเหนือส่งผลให้เกิดการแยกตัวออก แทนที่ผืนดินขนาดเล็กที่แยกตัวออกมานี้จะเคลื่อนที่ตามทวีปใหญ่ Adam Nordsvan หัวหน้าผู้ศึกษาวิจัยโครงการนี้จากมหาวิทยาลัยเคอร์ตินอธิบายว่า ผืนดินของเมืองจอร์จทาวน์เป็นเหมือนกับชั้นหินเก่าที่ถูกล้อมรอบด้วยชั้นหินที่มีอายุอ่อนกว่า “นิวซีแลนด์เองก็เป็นตัวอย่างที่น่าสนใจในกรณีนี้” เขากล่าว ขณะนี้ทีมนักวิจัยกำลังพยายามประมวลภาพของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นว่าโฉมหน้าของทวีปบนโลกนั้นเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในอดีตที่ผ่านมา เรื่อง Lulu Morris   อ่านเพิ่มเติม ภูมิประเทศอันน่ามหัศจรรย์จากเทคโนโลยี Laser Scanner