Các nhà khoa học Hàn Quốc vừa phát triển một thiết bị đặc biệt có khả năng in 3D các mảnh ghép xương trực tiếp lên các vết gãy và khuyết tật trong quá trình phẫu thuật.

Nghiên cứu do nhóm chuyên gia tại Đại học Sungkyunkwan (Hàn Quốc) thực hiện, dưới sự dẫn dắt của Tiến sĩ Jung Seung Lee. Khác với phương pháp truyền thống phải dựng hình ảnh, làm mô hình hay cắt chỉnh vật liệu trước khi cấy ghép, thiết bị này cho phép bác sĩ in ngay vật liệu sinh học có cấu trúc giống xương vào vị trí tổn thương trong lúc phẫu thuật.

“Công nghệ này giúp tạo ra khung đỡ sinh học phù hợp với hình thái giải phẫu của từng bệnh nhân, kể cả với các vết gãy phức tạp hoặc không đều mà không cần chuẩn bị trước các bước hình ảnh, mô hình hoặc cắt tỉa thủ công”, TS Lee giải thích.

Để tạo vật liệu in xương, nhóm nghiên cứu kết hợp 2 vật liệu sinh học được sử dụng phổ biến trong tái tạo xương, đó là polymer sinh học polycaprolactone (PCL) có thể tự phân hủy đóng vai trò khung đỡ và hydroxyapatite (HA), một khoáng chất có thành phần tương tự xương người giúp tăng khả năng liền xương.

Bằng kỹ thuật ép đùn ở nhiệt độ thấp, thiết bị này có thể định hình vật liệu ngay tại chỗ gãy mà không làm tổn thương mô xung quanh. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu còn tích hợp kháng sinh vào vật liệu giúp giảm nguy cơ nhiễm trùng sau mổ.

Công nghệ đã được thử nghiệm trên mô hình gãy xương nghiêm trọng ở thỏ cho kết quả khả quan: xương mới hình thành nhanh, chắc khỏe hơn so với phương pháp ghép truyền thống. Nhóm cũng tối ưu độ bền cơ học và khả năng dẫn xương của vật liệu bằng cách điều chỉnh tỷ lệ HA và khối lượng phân tử PCL.

Các chuyên gia nhận định thiết bị “súng bắn keo” in xương này có thể trở thành giải pháp đột phá trong các ca phẫu thuật phức tạp, như gãy xương diện rộng, khiếm khuyết xương nặng, hoặc tái tạo xương sau phẫu thuật cắt bỏ khối u. Tuy vậy, công nghệ vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm và cần thêm nghiên cứu lâm sàng trước khi áp dụng rộng rãi.

Nếu thành công, đây sẽ là bước ngoặt lớn giúp bệnh nhân phục hồi nhanh hơn, giảm biến chứng và cải thiện chất lượng cuộc sống.