Xương nhân tạo bằng công nghệ tạo mẫu nhanh

1. “In” xương người bằng công nghệ 3D
Các nhà khoa học ở ĐH Bang Washington, Mỹ, đã sử dụng máy in 3 chiều để “in” xương, loại xương “giống hệt xương tự nhiên” có thể được sử dụng để điều trị các chấn thương.
Xương nhân tạo được làm từ bột canxi phot – phát, có thể được cấy ghép vào chỗ xương tự nhiên của cơ thể bị hỏng. Nó hoạt động như một bộ khung tạm thời trong vài năm trong khi chờ các tế bào xương mới phát triển sau đó sẽ tự phân huỷ mà không gây ảnh hưởng đến sức khoẻ.

Máy "in" xương theo công nghệ tạo mẫu nhanh 3D

Để tạo ra xương, các nhà khoa học sử dụng máy in 3D. Máy in này có thể tạo ra bất kỳ phần xương nào trong cơ thể. Máy in sử dụng 1 lớp kết dính nhựa mỏng bao phủ lên bề mặt của bột canxi phot – phát. Quá trình này lặp đi lặp lại cho đến khi xương hoàn thành. Sản phẩm sau đó được sấy khô, lau sạch và nung trong 2 tiếng ở nhiệt độ 1250 độ C.
Nó chủ yếu phù hợp với những vị trí ít chịu lực trong cơ thể”, Giáo sư Susmita Bose, đồng tác giả báo cáo trên tạp chí Vật liệu Nha khoa cho biết. Nhằm tăng gấp đôi mức chịu lực của canxi phot – phát, các nhà khoa học đã thêm silicat và oxit kẽm.
Nhóm nghiên cứu cho biết họ nhận được kết quả đầy hứa hẹn khi thử nghiệm trên thỏ và chuột.

2. Xương hàm được “đúc” bằng công nghệ tạo mẫu nhanh 3D
Một cụ bà 83 tuổi người Bỉ vừa được công bố là bệnh nhân đầu tiên trên thế giới được “đúc” toàn bộ bộ hàm mới nhờ máy in xương công nghệ 3D, có thể nhai, nói và thở bình thường trở lại ngay sau phẫu thuật.

Bộ xương hàm đầu tiên tạo ra bằng in 3D

Theo News Sientist, bộ hàm bột Titan in laze này giống y hệt bộ hàm cũ. Trước đó, hàm dưới của cụ đã bị hỏng hoàn toàn do chứng viêm xương tủy. Ca phẫu thuật được tiến hành vào tháng 6 năm 2011 nhưng kết quả chỉ vừa được công bố mới đây.
Thành tựu y học này là kết quả cộng tác của các nhà khoa học Bỉ, Hà lan và một xưởng công ty công nghệ sinh học Layerwise ở Bỉ, chuyên về “đúc” các mô cấy chân răng và các mô cấy xương sống và xương mặt.
Trưởng ca phẫu thuật, bác sỹ Jules Poukens, Viện nghiên cứu Y sinh Biomed thuộc Đại học Hasselt, Bỉ cho biết: “Đây là ca phẫu thuật “trồng” toàn bộ hàm dưới cho riêng một bệnh nhân đầu tiên trên thế giới”.
Để có được bộ hàm mới, các bác sỹ tiến hành chụp cộng hưởng từ (MRI scan) xương hàm ốm của bệnh nhân để lấy hình dạng chuẩn, sau đó họ đưa lát chụp này lên máy đúc laze. Máy in công nghệ 3D nấu chảy các phân tử Titan rồi đổ chúng theo từng lớp tới khi hoàn thành việc tái tạo một bộ khung xương mới. Cuối cùng chiếc xương hàm được tráng một lớp sứ tương thích sinh học.
Poukens giải thích thêm, mẫu xương hàm mới hoàn toàn không có chi tiết thừa; thậm chí nó có cả những chỗ trũng và hố xương giúp xương hàm và cơ miệng tăng gắn kết, đồng thời nó cũng có những ống nhỏ cho phép dây thần kinh hàm dưới luồn qua và nhiều kết cấu phức tạp khác.
Sau khi có khung xương mới, các bác sỹ tiến hành phẫu thuật cấy ghép vào mặt bệnh nhân. Ca cấy ghép mất 4 tiếng, chỉ bằng 1/5 thời gian thực hiện ca phẫu thuật tái tạo.
Thậm chí, nhóm nghiên cứu đã tỏ ra rất ngạc nhiên với thành công của nó. “Gần như ngay sau khi tỉnh dậy từ ca phẫu thuật, bệnh nhân đã có thể nói được một số từ, và ngày sau đó đã có thể nói chuyện và nhai nuốt bình thường trở lại”, bác sỹ Poukens cho biết.
Đây chỉ là bước khởi đầu, Giám đốc công ty Layserwise, Peter Mercelis khẳng định. “Phẫu thuật cấy ghép các bộ phận ứng riêng một bệnh nhân có tiềm năng ứng dụng rộng rãi hơn nhiều so với cấy xương thật từ người khác trong tương lai”. Các máy in công nghệ 3D có thể đúc được nhiều lớp vật liệu chỉ dày vài micro mét, và có thể đúc các nội tạng từ bất cứ vật liệu gì.
Hiện các nghiên cứu viên đang tìm hiểu phương pháp in mô da cho các bệnh nhân bị bỏng – và làm thế nào để “đúc” được mọi cơ quan trên cơ thể người chuẩn y hệt từ những tế bào gốc.

Theo BBC, Đất Việt, Newscientist, Vietnamnet.