Fraunhofer phát triển thành công xương nhân tạo TiFoam bằng titanium

Sau khi phát triển thành công loại xương tự hủy "Resobone"
bằng titanium chuyên dùng để vá hộp sọ thì mới đây, các nhà khoa học
tại viện nghiên cứu Fraunhofer (Đức) lại tiếp tục công bố phát minh
TiFoam - một loại bọt titanium được sử dụng để thay thế những phần xương
bị tổn thương. Khác Resobone, TiFoam được áp dụng trên những khu vực
chịu sức nặng của cơ thể, đòi hỏi sự cân bằng giữa độ chắc và độ đàn
hồi. Và tương tự Resobone, TiFoam cũng được thiết kế để thúc đẩy các
xương xung quanh phát triển vào bộ phận cấy
ghép.
Xương chịu lực càng nhiều thì kết cấu xương
càng dày và chắc. Hiện tại, loại xương thay thế bằng titanium được sử
dụng khá nhiều trong các liệu pháp chữa trị chấn thương. Tuy nhiên, một
nhược điểm của loại xương này là chúng thường cứng hơn so với xương tự
nhiên và chịu tải trong hầu hết các hoạt động của bệnh nhân như đi bộ,
nâng đỡ hay chỉ đơn thuần là đứng. Qua thời gian, xương tự nhiên dần lệ
thuộc vào xương titanium và trở nên yếu đi, mất độ vững chắc vốn có.
Trong một số trường hợp, xương tự nhiên bị tổn thương nghiêm trọng và bộ
phận cấy ghép buộc phải được tháo ra.
Nhược điểm trên đã được
khắc phục với TiFoam. TiFoam được thiết kế để có độ đàn hồi tương tự các
xương xung quanh. Sau khi cấy ghép, bệnh nhân được khuyến khích thực
hiện các hoạt động chịu tải như đi lại, nâng vác đồ vật để kích thích
các tế bào xương và mạch máu phát triển vào ma trận các chất cơ bản của
TiFoam (hình trên). Qua đó, phần cấy ghép có thể kết hợp chặt chẽ với
kết cấu xương tự nhiên.
TiFoam được làm từ bọt polyurethane bão
hòa, bột titanium mịn và một chất gắn kết. Một khi titanium gắn kết vào
các vết lõm hay vết nứt trên xương, bọt polyurethane và chất gắn kết sẽ
bay hơi. Titanium còn lại sau đó được làm nóng và được nén để tạo nên
hình dạng tương tự cấu trúc lỗ rỗ bên trong xương tự nhiên.
Được
biết, công ty phát triển vật liệu sinh học InnoTERE và viện nghiên cứu
Fraunhofer đã lên kế hoạch sản xuất TiFoam trong thời gian tới.