Guangyu Bao, Nghiên cứu sinh TS Khoa Cơ khí tại Đại học
McGill cho biết, bệnh nhân hồi phục sau tổn thương tim thường phải đối mặt với
một hành trình chữa trị dài và gian nan. Chữa bệnh là một khó khăn lớn vì các
mô chuyển động liên tục phải chịu đựng áp lực khi tim đập. Thực tế này cũng
đúng với dây thanh quản. Cho đến nay vẫn chưa có vật liệu nào có thể tiêm đủ bền
vững cho công việc này”.
Minh họa sử dụng hydrogel tiêm làm chất cấy ghép để lấp đầy
vết thương và khôi phục giọng nói. Ảnh: Sepideh Mohammadi
Nhóm nghiên cứu, do Giáo sư Luc Mongeau và PGS Jianyu Li dẫn
đầu, phát triển một loại hydrogel mới, có thể tiêm để phục hồi vết thương. Hydrogel
là một loại vật liệu sinh học, cung cấp không gian cho các tế bào sống và phát
triển. Sau khi được tiêm vào cơ thể, vật liệu sinh học tạo thành một cấu trúc xốp,
ổn định cho phép các tế bào sống phát triển hoặc xuyên qua sửa chữa vị trí bị
thương của các cơ quan.
Theo Nghiên cứu sinh TS Guangyu Bao, kết quả thu được đầy hứa
hẹn và trong tương lai hydrogel mới sẽ được sử dụng như một thiết bị cấy ghép phục
hồi giọng nói của những bệnh nhân tổn thương dây thanh quản, ví dụ như sau ung
thư thanh quản.
Dòng chảy chất lỏng, mô phỏng máu trong cơ thể người, đi qua
hydrogel dài 6 cm trong lò phản ứng sinh học dây thanh quản trong quá trình thử
nghiệm. Ảnh Guangyu Bao
Các nhà khoa học đã thử nghiệm độ bền của hydrogel trong một
thiết bị do nhóm nghiên cứu phát triển, mô phỏng hoạt động cơ sinh học cao nhất
của dây thanh quản con người. Rung với tốc độ 120 lần một giây trong hơn 6 triệu
chu kỳ, vật liệu sinh học mới vẫn nguyên vẹn trong khi những hydrogel tiêu chuẩn
khác vỡ thành nhiều mảnh, không chịu được ứng suất của tải trọng.
Trước đó, không có hydrogel có thể tiêm nào sở hữu cả độ xốp
và độ dẻo dai cao cùng lúc. Để có được độ xốp, nhóm nghiên cứu đã bổ sung vào
công thức hydrogel một loại polyme tạo lỗ hổng.
Các nhà nghiên cứu thử nghiệm ba loại hydrogel khác nhau, được
sản xuất bằng phương pháp sử dụng lò phản ứng sinh học của dây thanh quản. Hydrogel
mới vẫn giữa được sự ổn định, hai hydrogel tiêu chuẩn, đại diện cho hầu hết các
hydrogel có thể tiêm bị phá hủy. Ảnh: Sareh Taheri
Các nhà khoa học cho biết, sáng tạo mới này mở ra những con
đường mới cho các ứng dụng khác như phân phối thuốc, kỹ thuật mô, tạo ra các mô
mẫu để sàng lọc thuốc. Nhóm nghiên cứu cũng nghiên cứu giải pháp công nghệ
hydrogel để tạo phổi thử nghiệm thuốc COVID-19 .
“Công trình nghiên cứu
làm nổi bật sức mạnh tổng hợp của khoa học vật liệu, kỹ thuật cơ khí và kỹ thuật
sinh học trong sáng tạo ra những vật liệu sinh học mới với hiệu suất chưa từng
có. Chúng tôi rất mong được ứng dụng vào các hoạt động lâm sàng”, Giáo sư
Jianyu Li, người giữ Chủ tịch Nghiên cứu Canada về Vật liệu sinh học và Sức khỏe
Cơ xương cho biết.
Lò phản ứng sinh học của dây thanh mô phỏng cơ chế sinh học
của dây thanh quản kiểm tra hydrogel. Video: Guangyu Bao
Nguồn: KH&ĐS