Vật liệu mới giúp tái tạo xương

Trong nhiều nghiên cứu và thử nghiệm trước đây, các nhà khoa học cấy vật liệu vi mô cấu trúc 3D mô phỏng xương tự nhiên vào vùng xương bị gãy hoặc tổn thương, kích thích tế bào từ mô xương lân cận di chuyển vào bộ khung để phát triển theo thời gian. Phần khung sinh học cũng dần phân hủy. Nhưng khó khăn nằm ở quá trình đưa các tế bào xương khỏe mạnh tới vị trí vết thương và để kích thích chúng phát triển bắt buộc phải sử dụng đến hóa chất.

Công trình nghiên cứu của Đại học xứ Basque (Tây Ban Nha) sử dụng các hạt nano từ tính để kích thích xương hồi phục.

Hình ảnh mô phỏng xương phát triển nhờ sử dụng vật liệu chứa hạt nano từ tính. Ảnh: ScienceDirect

Trước đó vào tháng 6, các chuyên gia Đại học Connecticut (Mỹ) phát hiện sử dụng vật liệu cấy ghép tạo ra điện trường yếu kết hợp các xung siêu âm bên ngoài có thể thúc đẩy tốc độ hình thành tế bào xương mới. Công bố trên tạp chí Materialia mới đây, các nhà khoa học Tây Ban Nha cùng với hãng công nghệ sinh học BCMaterial và chuyên gia Đại học Minho (Bồ Đào Nha) cho biết họ đã tạo ra vật liệu tương tự nhưng sử dụng hạt nano từ tính.

Cụ thể, nhóm do Tiến sĩ José Luis Vilas-Vilela dẫn đầu đã chèn các hạt từ tính vào bộ khung cấu trúc 3D làm từ tơ sinh học fibroin. Khi đưa vào khu vực có từ trường, các hạt nano xuất hiện phản ứng bằng rung động và làm biến dạng cấu trúc, kéo căng bộ khung và tạo áp lực cơ học đến các tế bào xung quanh. Trong thử nghiệm, quá trình này được ghi nhận là đã thúc đẩy các tế bào xương sinh sản nhanh và nhiều hơn những cách khác.

Hiện tại, nhóm nghiên cứu đang tìm cách đa dạng hóa kích thước vật liệu với quy trình khác nhau, hướng tới mục tiêu khôi phục nhiều loại mô hơn. Họ còn dự tính sử dụng tế bào gốc của bệnh nhân và biệt hóa chúng thành bất kỳ loại tế bào nào cần để tạo mô, chẳng hạn như xương, cơ, tim hoặc những bộ phận khác.

ĐƯỜNG THẤT (Theo New Atlas)