Điều trị gãy xương bằng cách cấy ghép vật liệu in 3D

Một loại xương mới

Khi xương bị vỡ, các thiết bị y tế và các đồ vật như ốc vít và ghim thường được sử dụng để cố định các mảnh vỡ lại với nhau trong khi xương đang lành. Nhưng quá trình này cực kỳ đau đớn, mất nhiều thời gian và vô cùng khó khăn. Tuy nhiên, một công nghệ mới kỳ diệu có thể khiến phương pháp nói trên trở nên lỗi thời. Công cụ mới có khả năng thay đổi một lĩnh vực y khoa này là phương pháp cấy ghép bằng gốm in 3D. Nó giúp nối các miếng xương bị gãy lại với nhau và sau đó chuyển thành xương tự nhiên.

Nghiên cứu mới được tạo ra bởi nhà nghiên cứu Hala Zreiqat tại Trường Đại học Sydney ở Úc và các đồng nghiệp của mình. Phương pháp cấy ghép đã thành công trong việc sửa chữa xương cánh tay bị gãy trên thỏ trong một thí nghiệm. Ngoài ra, trong một nghiên cứu được công bố gần đây, nhóm nhà khoa học đã kiểm tra tính hiệu quả của công cụ với các vết nứt gãy lớn ở chân cừu. Các nhà khoa học đã thử nghiệm thành công với các mẫu nhỏ trên 8 con cừu.

Theo đó, những con cừu có thể đi lại ngay sau khi phẫu thuật cấy ghép khung gốm. Tuy nhiên, trong bốn tuần sau khi phẫu thuật, chân cừu được bó bằng thạch cao để chúng giữ được tình trạng ổn định trong suốt quá trình phục hồi. Ba tháng sau phẫu thuật, các nhà nghiên cứu quan sát thấy: xương gãy hồi phục 25%, và sau một năm xương sẽ lành đến 88%.  

Ngoài ra, khi xương lành trở lại, các khung của phần cấy ghép ban đầu sẽ dần dần biến mất. Như vậy, phương pháp cấy ghép không chỉ giúp xương hồi phục lại mà còn tự biến mất khi chúng không còn cần thiết nữa. Nhà khoa học Zreiqat nhận xét, "Những chú cừu đã có những bộ xương khỏe mạnh như cũ sau khi được điều trị với phương pháp của chúng tôi”.

Xương cừu được cấy ghép vật liệu gốm in 3D (Ảnh: Taokinesis )

Phương pháp đột phá

Zidiqat cho biết, khung cấy ghép có thành phần tương tự với xương tự nhiên, do đó các nhà nghiên cứu kết luận rằng nó có thể biến mất một cách dần dần mà không để lại bất kỳ tác dụng phụ độc hại nào hay bám vào xương. Theo nhà nghiên cứu này, cơ thể của chúng ta không thể nhận ra sự khác biệt giữa xương tự nhiên và loại vật liệu này nên không xảy ra hiện tượng đào thải.

Theo đó, khung gốm in 3D này có những lỗ li ti và đóng vai trò như một “giàn giáo” mà xương tự nhiên và mạch máu có thể phát triển xuyên qua chúng. Đây được cho là một công cụ hoàn hảo trong việc phục hồi xương.

Nếu nhóm nghiên cứu tiếp tục gặt hái được thành công trong những thử nghiệm tiếp theo, cách trị liệu mới này chắc chắn là một phương pháp tiềm năng để chữa gãy xương. 

Thông thường, các phương pháp được sử dụng để chữa lành xương có thể bị đào thải bởi hệ thống miễn dịch của bệnh nhân, nhưng vật liệu mới này thì không. Chúng được tạo thành từ silicat canxi, khoáng gahnit, và một lượng nhỏ strontium và kẽm - đây là các nguyên tố vi lượng có trong xương tự nhiên.

Một nhược điểm của cấy ghép mới đó là nó dường như hơi cứng, nhưng với nhiều bệnh nhân, điều này không hề gì so với những cơn đau mà họ phải chịu đựng khi được điều trị với phương pháp cũ. Hơn nữa, phương pháp cấy ghép mới có thể làm giảm đáng kể cơn đau và thời gian hồi phục nhanh hơn phương pháp điều trị hiện nay.

Tương lai của y học sẽ được hưởng lợi từ những ứng dụng độc đáo của các công nghệ tiên tiến và in 3D chắc chắc sẽ không chỉ được dùng để tạo ra nhựa và thiết bị kỹ thuật số.

Theo VIÊN LÂM (Khám Phá)