Sử dụng vật liệu sinh học có độ đàn hồi cao để tái tạo xương

Các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học Northwestern đã phát minh một vật liệu sinh học nhân tạo giúp kích thích việc tái tạo xương khi cấy ghép vào cơ thể người bệnh.

Phương pháp mới này không chỉ đơn giản mà còn vừa túi tiền, mở ra hy vọng mới cho ngành phẫu thuật chỉnh hình.

Theo kết quả nghiên cứu đăng tải trên tạp chí Science Translational Medicine của Mỹ, vật liệu sinh học này có tên là xương có độ đàn hồi cao (Hyper Elastic Bone - HB) với thành phần chủ yếu là gốm chứa chất vô cơ có trong răng và xương, và nhựa.

Các nhà khoa học đã cấy ghép HB lên xương sống của chuột và hộp sọ của khỉ Macca Đông Dương. Kết quả thí nghiệm đầu tiên cho thấy sau khi được đưa vào cơ thể của chuột, HB đã nhanh chóng ăn liền với các mô xung quanh nó, qua đó giúp tái tạo chỗ xương và thúc đẩy việc phát triển xương sống ở chuột.

Xương có độ đàn hồi cao. (Nguồn: theverge.com).

Trong khi đó, ở thí nghiệm thứ hai, bốn tuần sau khi cấy mảnh HB được in 3D lấp vào lỗ hổng trên hộp sọ của khỉ Macca Đông Dương, các nhà khoa học quan sát thấy vết thương hổng đã được lấp đầy và không có dấu hiệu nhiệm trùng hay các tác dụng phụ khác. Thậm chí, họ còn thấy sự tái tạo của xương.

Theo các nhà khoa học, HB có nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với phương pháp cấy ghép xương thông thường. Với thành phần cấu tạo trên, vât liệu sinh học này có độ đàn hồi tốt hơn, an toàn hơn so với xương cấy ghép, không gây nguy hại khi cấy vào cơ thể người bệnh.

Bên cạnh đó, chi phí làm ra vật liệu này ít tốn kém, và đặc biệt dựa vào nhu cầu chữa trị của người bệnh, các nhà khoa học có thể sử dụng phương pháp in 3D để tạo nhiều hình dạng và vết cắt đối với vật liệu sinh học này.

Dự kiến, HB sẽ được thử nghiệm trên con người vào 5 năm tới. Ramille Shah, một trong những tác giả của nghiên cứu này, nhận định công trình này có thể trở thành đột phá trong tương lai trong lĩnh vực phẫu thuật chỉnh hình, phẫu thuật nhi khoa và xương hàm mặt khi vật liệu sinh học mới này giúp hồi sinh xương.

Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng HB sẽ sớm được đưa vào điều trị những chấn thương về xương ở con người, trong đó có xương sống, răng, phẫu thuật ung thư xương tủy bởi vật liệu sinh học này không chỉ sản xuất mà còn tiếp cận với nhiều đối tượng bệnh nhân.