Vật liệu mới giúp gắn nhanh các mảnh xương gãy

Một loại xương nhân tạo mới có thể sẽ cách mạng hóa phương pháp điều trị gãy xương hiện tại. Các nhà nghiên cứu Mỹ cho biết, loại xương này có thể được "in" ra chỉ trong vài giờ, đủ khỏe để nâng đỡ cơ thể và sẽ từ từ được lấp đầy bởi chất xương của chính bệnh nhân.

Kỹ thuật này có thể ngăn ngừa hiện tượng bệnh nhân bị chân thấp chân cao sau phẫu thuật và thậm chí cứu được các chi trong những trường hợp mà hiện tại bác sĩ phải chỉ định cắt bỏ.

Thông thường, việc lắp ghép những đoạn xương bị hư hại nặng hoặc gãy nát là một quá trình rất tỉ mỉ. Để lấp đầy chỗ trống trên xương, các nhà phẫu thuật cấy vào cơ thể người bệnh những khung làm từ vật liệu hợp sinh học (vật liệu có khả năng cùng tồn tại với các mô sống trong cơ thể mà không gây tổn hại) và các mô xương được lấy từ những vị trí khác nhau trong cơ thể, có gia cố thêm đinh thép để làm tăng độ khỏe.

“Hầu hết các vật liệu hợp sinh học như vậy không đủ bền để chịu được sức nặng lớn”, Gunnar Andersson của trung tâm y hoa Rush-Presbyterian-St Luke ở Chicago cho biết. Điều đó có nghĩa là khung nhân tạo không thể dài quá 4,5-5 cm. Một bất lợi nữa là các bác sĩ phải dùng tay để điều chỉnh hình dáng cho bộ phận cấy ghép.

Mới đây, Trung tâm nghiên cứu gốm cao cấp (ACR) ở Tucson, Arizona (Mỹ) đã phát triển một loại polymer mới có thể sử dụng để tạo ra vật liệu rỗng, với sức bề gần tương đương với xương thật, và có tính chất giống như những khung xương nhân tạo hiện tại, tức là được cơ thể dần dần hấp thụ.

Các nhà nghiên cứu cho biết, kích cỡ của lỗ rỗng trên vật liệu là rất quan trọng. Nếu các lỗ quá lớn, khung sẽ không đủ cứng cáp, còn nếu quá nhỏ, xương sẽ phát triển không tự nhiên. Ngoài ra, trước khi đưa vật liệu vào cơ thể, người ta phải phủ lên nó một lớp canxi phốtphát mỏng để kích thích xương mọc.

Để chế ra các mảnh xương nhân tạo, đầu tiên, người ta chụp cắt lớp đoạn xương bị gãy, và tạo ra mô hình 3 chiều cho đoạn bị mất. Mô hình này sau đó sẽ được nạp vào thiết bị tạo xương của ACR, cho ra sản phẩm với độ chính xác cao hơn hầu hết các nguyên mẫu trước đây. Theo tính toán, thiết bị chỉ mất khoảng 1,5 giờ để tạo ra những đoạn xương nhân tạo lớn. Các mẫu xương này đủ khỏe để chịu đựng sức nặng cơ thể mà không cần bất cứ một chiếc đinh tán nào. Trong vòng 18 tháng sau khi được cấy ghép, phần polymer trong xương nhân tạo sẽ được thay thế hoàn toàn bằng chất xương của chính cơ thể người bệnh.

Phương pháp này hiện mới được thử nghiệm trên động vật, nhưng các chuyên gia tin tưởng rằng nó sẽ sớm được áp dụng trên người.

B.H. (theo NewScientist)