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

นาซาส่งยานสำรวจไปยังดวงอาทิตย์เป็นครั้งแรก

เรื่อง  เรเชล แฮร์ติแกน เชีย 31 พฤษภาคม 2017: นาซ่าประสบความสำเร็จในภารกิจมากมาย ตั้งแต่ส่งมนุษย์อวกาศขึ้นไปเหยียบดวงจันทร์ จนถึงส่งยานสำรวจลำแรกออกไปยังอวกาศระหว่างดาว (interstellar space) แต่ยังไม่เคยส่งภารกิจไปยังดวงอาทิตย์ อุปสรรคน่ะหรือ ความร้อนราวไฟโลกันต์ของดาวประธานแห่งระบบสุริยะนั่นเอง พื้นผิวของดวงอาทิตย์มีความร้อนถึง 10,000 องศาฟาเรนไฮต์ (5,537 องศาเซลเซียส) ขณะที่คอโรนา (corona) หรือโครงสร้างชั้นนอกสุดที่ห่อหุ้มดวงอาทิตย์ อุณหภูมิอาจพุ่งสูงถึงราว 3,500,000 องศาฟาเรนไฮต์ หรือเกือบสองล้านองศาเซลเซียส “ความผกผันของอุณหภูมินี้เป็นปริศนาข้อใหญ่ที่ยังไม่มีใครอธิบายได้อย่างชัดเจน” เป็นคำกล่าวของ นิโคลา ฟ็อกซ์ นักวิทยาศาสตร์ของโครงการ Parker Solar Probe ซึ่งเป็นภารกิจของนาซ่าที่มุ่งหวังจะเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ได้ในที่สุด นาซ่าประกาศว่านับเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ขององค์กรแห่งนี้ที่มีการตั้งชื่อยานสำรวจเพื่อเป็นเกียรติแก่บุคคลที่ยังมีชีวิตอยู่ โครงการซึ่งมีชื่อเดิมว่า Solar Probe Plus จึงได้รับการตั้งชื่อใหม่ว่า Parker Solar Probe เพื่อเป็นเกียรติแก่ ยูจีน ปาร์กเกอร์ (Eugene Parker) นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ผู้ค้นพบลมสุริยะหรือสุริยวาต (solar wind) ซึ่งเป็นกระแสของอนุภาคที่พัดออกมาจากดวงอาทิตย์ เมื่อปี […]

ในเขตอบอุ่นเชื้อ โควิด-19 แพร่กระจายดีกว่าเขตร้อน

รายงานการศึกษาชิ้นหนึ่งพบว่า สถานที่ที่เกิดการระบาดอย่างรุนแรงของ โรคโควิด-19 มีสภาพอากาศที่คล้ายคลึงกัน นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า แบบจำลองสภาพภูมิอากาศของพวกเขาสามารถคาดการณ์สถานที่ต่อไปที่เชื้อจะแพร่ระบาด นักวิทยาศาสตร์พบ “ความคล้ายคลึงกัน” เกี่ยวกับปัจจัยเรื่องอุณหภูมิและความชื้นในพื้นที่ที่มีรายงานการระบาดรุนแรงของ โรคโควิด-19 โดยพื้นที่ส่วนใหญ่มีอุณภูมิเฉลี่ย 5-11 องศาเซลเซียส และความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศร้อยละ 47-79 ประเทศส่วนใหญ่ที่เกิดการแพร่ระบาดอย่างรวดเร็วอยู่ในเขตอบอุ่นเหนือเส้นศูนย์สูตร ซึ่งรวมพื้นที่ที่เป็นจุดศูนย์กลางการแพร่ระบาดคือ เมืองอู่ฮั่น มนฑลหูเป่ย รวมไปถึงประเทศอื่นๆ ที่มีรายงานการระบาดรุนแรง ได้แก่ เกาหลีใต้ ญี่ปุ่น อิหร่าน สหรัฐอเมริกาทางตะวันตกเฉียงเหนือ และภาคเหนือของอิตาลี การศึกษาครั้งนี้ เกิดขึ้นจากความร่วมมือระหว่างนักวิจัยจากสหรัฐฯ และอิหร่าน เผยแพร่เมื่อวันที่ 9 มีนาคม ที่ผ่านมา พวกเขาอาจนำโมเดลนี้ไปใช้คาดการณ์พื้นที่หรือภูมิภาคอื่นๆ ที่มีความเสี่ยงต่อการแพร่ระบาดรุนแรงต่อไป นักวิจัยกล่าวและเสริมว่า ในการศึกษาครั้งนี้ ไม่ได้วิเคราะห์ปัจจัยเรื่องกิจกรรมของมนุษย์ เช่น กาาเดินทางและระบบสาธารณสุข และจากโมเดลนี้ นักวิจัยคาดว่า เมืองใหญ่ที่มีความเสี่ยงต่อการแพร่ระบาดรุนแรง ได้แก่ ลอนดอน ปราก ฮัมบูร์ก แวนคูเวอร์ นิวยอร์อก และเคียฟ แต่ถ้าอุณภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ความเสี่ยงในพื้นที่เหล่านี้อาจลดลง การศึกษาครั้งนี้เป็นการต่อยอดจากการศึกษาก่อนหน้านี้เกี่ยวกับเชื้อโคโรนาไวรัสสายพันธุ์อื่น ๆ […]

13 สิ่งที่ทำให้กำเนิดชีวิตขึ้นบนโลก

13 สิ่งที่ทำให้กำเนิดชีวิตขึ้นบนโลก โลกเป็นดาวเคราะห์ซึ่งมีความพร้อมและอยู่ในที่อันเหมาะสมในระบบสุริยะและดาราจักรสำหรับรองรับชีวิตชนิดที่เรารู้จัก โลกของเราเป็นผลผลิตของการก่อสร้างระดับจักรวาลยาวนานราว 4,600 ล้านปี และเต็มไปด้วยชีวิตเพราะสภาพหลายอย่างเป็นใจ จากองค์ประกอบทางเคมีในแก่นโลกที่เหมาะสมที่สุดไปจนถึงระยะที่ปลอดภัยจากหลุมดำซึ่งซ่อนอยู่ ณ ใจกลางดาราจักรของเรา จุดเริ่มต้นจากหินประหลาดก้อนหนึ่ง 1.ดาวเคราะห์ของเรานำคาร์บอนหมุนเวียนกลับมาใหม่ตลอดเวลา คาร์บอนไดออกไซด์เป็นหนึ่งในบรรดาแก๊สเรือนกระจกที่กักความร้อนและรักษาพื้นผิวโลกให้อบอุ่นพอต่อการเอื้อแก่ชีวิต ต่างจากพื้นผิวที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงของดาวศุกร์และดาวอังคารที่เพียงแค่เก็บคาร์บอนไว้ในอากาศและหิน แต่สำหรับโลกเป็นเวลาหลายล้านปีมาแล้วที่โลกหมุนเวียนธาตุสำคัญธาตุนี้อย่างมีพลวัตสู่อากาศ พื้นดินและทะเล ด้วยความเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นตลอดเวลาจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก 2.เรามีชั้นโอโซนคอยกั้นรังสีมรณะ สิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์คล้ายพืชในมหาสมุทรช่วยเติมออกซิเจนในบรรยากาศ และสร้างชั้นโอโซนในระดับสูงที่ปกป้องชนิดพันธุ์สัตว์บกรุ่นแรกๆ จากรังสีมรณะ 3.เรามีดวงจันทร์ขนาดใหญ่ช่วยบังคับแกนโลกให้ไม่ส่ายมาก แกนโลกมีความเอียงเมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์ และหมุนด้วยอาการส่ายไปส่ายมาเล็กน้อย ซึ่งทำให้ภูมิอากาศเปลี่ยนจากร้อนเป็นเย็นเยือกทุก 41,000 ปี และอาจแปรปรวนมากขึ้น ถ้าไม่มีดวงจันทร์คอยกำกับให้เสถียรได้ขนาดนี้ 4.พื้นผิวหลากหลายของโลกรองรับรูปแบบชีวิตได้มากมาย ผลกระทบรุนแรงจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกก่อเกิดถิ่นอาศัยบนพื้นผิว และลักษณะภูมิประเทศที่แตกต่างกันมากมาย ซึ่งกระตุ้นให้ต้องปรับตัว ชีวิตจึงเกิดความหลากหลายและรอดพ้นจากการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่หลายครั้ง 5.สนามแม่เหล็กของเราหักเหพายุสุริยะ แสงเหนือใต้อันเรืองรองด้วยอนุภาคมีประจุจากดวงอาทิตย์ คือภาพมหัศจรรย์ที่เตือนว่าเรามีสนามแม่เหล็กซึ่งสามารถหักเหรังสีอันตรายและการปะทุจากดวงอาทิตย์ได้เกือบทั้งหมด ไม่ร้อนเกินไปหรือเย็นเกินไป ไม่ใช่ว่าดาวเคราะห์ทุกดวงจะเอื้อต่อชีวิตชนิดที่เรารู้จัก แม้ระบบสุริยะจะมีดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นถึงแปดดวง แต่โลกเป็นเพียงดวงเดียวที่เรารู้ว่าชีวิตเกิดขึ้นและรุ่งเรืองได้ การมีส่วนผสมถูกต้องมารวมกันในบริเวณถูกต้องรอบดาวที่สงบและอบอุ่นดูเหมือนเป็นเรื่องสำคัญในการสร้างพิภพที่เอื้อต่อการดำรงอยู่ของชีวิต 6.เราอยู่ในระยะห่างที่ถูกต้องจากดวงอาทิตย์พอดี โลกโคจรอยู่ในเขตที่เอื้อต่อชีวิต คือไม่ใกล้เกินไปและไม่ไกลเกินไปจากดวงอาทิตย์ น้ำจึงยังคงสถานะของเหลวอยู่บนพื้นผิวได้ เปรียบเทียบกับดาวพุธ ดาวเคราะห์ดวงนี้เล็กเกินกว่าจะมีชั้นบรรยากาศไว้ปกป้อง และใกล้ดวงอาทิตย์เกินกว่าน้ำในสถานะของเหลวจะคงอยู่บนพื้นผิว 7.เราอยู่ในระยะปลอดภัยจากดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ ถ้าวงโคจรของดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่สุดของระบบสุริยะอยู่ใกล้กว่านี้ แรงดึงดูดจากความโน้มถ่วงมหาศาลของดาวเหล่านั้นอาจทำให้ระยะห่างจากโลกถึงดวงอาทิตย์เกิดความผันผวนจนถึงขั้นหายนะ 8.ดวงอาทิตย์เป็นดาวเสถียรอายุยืน ดาวที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์เผาไหม้ได้ร้อนกว่า และมักอยู่ไม่นานพอให้ดาวเคราะห์พัฒนาชีวิตขึ้นทัน […]