Phát triển thành công dây chằng nhân tạo phân hủy sinh học

Hy vọng mới cho những người gặp chấn thương đầu gối

TS Nguyễn Ngọc Tuân (34 tuổi), trường Đại học Ecole Normale Superieur (ENS-PSL), Paris (Pháp), cùng các cộng sự đang theo đuổi các kỹ thuật công nghệ mới trong lĩnh vực kỹ thuật mô. Nghiên cứu này được tiếp nối từ Dự án phát triển dây chằng nhân tạo phân hủy sinh học do anh thực hiện tại Đại học Sorbonne Paris Nord (Pháp) từ năm 2017.

Dây chằng nhân tạo phân hủy sinh học được phát triển từ sợi polymer sinh học (polycaprolactone và trước đây là Polyethylene terephthalate) có thể thúc đẩy quá trình tái tạo của mô dây chằng đã đứt. Nó được dùng để ghép thay thế tạm thời dây chằng bị tổn thương nhằm giữ cố định khớp gối và trở thành khung vật liệu để thúc đẩy sự tái tạo tế bào mô thành dây chằng mới.

Điều thú vị là các sợi polymer sẽ phân hủy chậm trong cơ thể mà không gây độc tế bào trong quá trình dây chằng mới được tái tạo lại, do đó không cần phẫu thuật loại bỏ. Đây là giải pháp hữu ích cho bệnh nhân gặp chấn thương liên quan đầu gối, thường gặp ở người chơi thể thao, phổ biến trong các cầu thủ bóng đá, người lao động nặng hoặc vận động sai cách.

Các kết quả từ nghiên cứu cho thấy khả năng thúc đẩy hồi phục chấn thương nhanh hơn, ít rủi ro, hiệu quả và ít tốn kém hơn so với các phương pháp phẫu thuật nối ghép mô truyền thống.

TS Tuân cho biết, thách thức lớn nhất là cần "đáp ứng được các yêu cầu khắt khe trong cấy ghép vào cơ thể", bởi vật liệu cần phải có tính tương thích sinh học với tế bào, không gây độc tế bào, tính chất cơ học phù hợp mô. Ví dụ, đối với sợi biopolymer cho dây chằng nhân tạo, chúng cần chịu được lực kéo, xoắn và trọng lượng từ cơ thể lên khớp đầu gối, để giữ cho các khớp được cố định. Bên cạnh đó còn có yêu cầu tăng cường bám dính cho tế bào và thúc đẩy tế bào phát triển thành các mô đích.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm đã hoạt hóa bề mặt sợi bằng cách phủ với các phân tử polystyrene sulfonate có hoạt tính sinh học với tế bào thông qua liên kết hóa học vững chắc. Nhóm nghiên cứu sử dụng kỹ thuật ozone hóa nhằm kiểm soát khả năng phủ hoàn toàn bề mặt 3D của các bó sợi polymer.

Chấn thương dây chằng chéo trước - ác mộng của nhiều người chơi thể thao

GS Veronique, Đại học Sorbonne Paris Nord, thành viên hội đồng Hiệp hội Kỹ thuật Y sinh Pháp, trưởng nhóm nghiên cứu cho hay, đứt dây chằng chéo trước (ACL) là một trong những chấn thương thể thao phổ biến nhất ảnh hưởng đến các vận động viên. Do khả năng chữa lành kém của ACL nên thường phải can thiệp bằng phẫu thuật.

Theo giáo sư, ngày nay phương pháp phẫu thuật tạo hình dây chằng (utograft replacement) là "tiêu chuẩn vàng". Tuy nhiên hơn 50% trường hợp cho thấy các rủi ro từ đau nhức, hoại tử xương tại điểm bám và thời gian hồi phục rất lâu (6 đến 12 tháng). "Do đó sự phát triển của dây chằng nhân tạo hoạt tính sinh học và phân hủy sinh học là một hướng đi cần thiết để giải quyết các vấn đề này".

Hiện công nghệ này được công ty Texinov và Movmedix sử dụng sản xuất và đưa vào thử nghiệm lâm sàng tại châu Âu và Mỹ. "Thị trường dây chằng nhân tạo mô phỏng dây chằng tự nhiên, được làm từ vật liệu tương thích sinh học, hoạt động in vivo mà không gây phản ứng hệ thống trong cơ thể. Cấy dây chằng nhân tạo là một kỹ thuật rất chuyên biệt, được khuyên dùng cho các vận động viên và bệnh nhân cần hiệu suất cao". TS Julien Steinbrunn, Giám đốc nghiên cứu và phát triển, công ty Movmedix, đánh giá./.