Nhà nghiên cứu tại Đại học Tel Aviv, giáo sư Noam Eliaz thuộc Trường kỹ thuật cơ khí TAU, đã phát triển một quy trình điện hoá dùng để bọc những răng kim loại mà sẽ giúp cải thiện một cách đáng kể chức năng, tuổi thọ và sự dung hợp khi được đưa vào trong cơ thể.

Quy trình mới cũng có thể cải thiện đáng kể chất lượng cuộc sống của những người trải qua các cuộc phẫu thuật thay thế khớp nối toàn diện, phức tạp cho họ có thể đi lại, chạy nhảy tốt hơn và đặc biệt có thể tránh việc cơ thể của họ thải loại những thiết bị được cấy vào. 

“Tính chất hoá học bề mặt, cấu trúc và hình thái học của những chất bao mới của chúng tôi tương tự như vật liệu sinh học”, theo lời giải thích của giáo sư Eliaz. “Chúng tôi có thể tăng cường việc hòa hợp giữa chất bao với mô được khoáng hóa của cơ thể, cho phép cơ thể của một người có thể dung nhận tốt hơn bộ phận cấy ghép”. Chất bao mới của ông cho kết quả là giảm 33% mức độ thất bại của vật liệu, hay còn gọi là việc phân lớp, trong những mô cấy ghép dạng này. 

Tạo cho khớp của bạn một bể điện hoá 

Những nhà phẫu thuật ngày nay có thể tái tạo lại những khớp nối trong cơ thể con người, sử dụng những cấu trúc kim loại được cấy nhằm thay thế cho những khớp nối tự nhiên. Với mục đích tạo ra sự kết hợp tốt hơn với xương liền kề, những thiết bị cấy thường được bọc với những chất hydroxyapatite tổng hợp, vốn giống với cấu tạo vô cơ của men răng, ngà răng hay xương sống. Những đặc tính của chất bao này quan trọng với chức năng và tuổi thọ của việc cấy thiết bị vào trong cơ thể. 

Cải tiến của giáo sư Eliaz có trong kỹ thuật ứng dụng của những chất bao hơn là những yếu tố được dùng để bao. Thay vì kỹ thuật phun plasma truyền thống, ông và đội nghiên cứu từ Chương trình kỹ thuật nano và vật liệu của Đại học Tel Aviv đã phát triển một phương thức để bao phủ điện hoá chất hydroapatite tổng hợp. Thay vì phun dịch plasme của chất bao lên trên bề mặt kim loại, chất cấy kim loại được đặt vào trong một bể dung dịch điện hóa và dòng điện được đưa vào. 

Theo giáo sư Eliaz, một chất bao tốt rất quan trọng với khả năng ngưng kết vững chắc của thiết bị cấy với xương xung quanh. Do những xương người chứa apatite tự nhiên, việc bao phủ xung quanh thiết bị ghép này bằng dạng tổng hợp tương tự cho phép cơ thể chấp nhận thiết bị cấy ghép như một xương thực sự. Điều này đảm bảo cho khả năng tương thích và ngưng kết của thiết bị ghép, và cũng ngăn những chất tạo nên thiết bị cấy khỏi việc thoát ra các khe hở xâm nhập vào máu và gây độc cho cơ thể. 

Có thể thúc đẩy sự phát triển của xương mới 

Giáo sư Eliaz đã phát hiện ra rằng phương pháp bao của ông phá vỡ những bất tiện của việc phun plasma. Quá trình điện hoá cho phép hydroapatite tổng hợp bắt chước giống hơn với vật liệu tự nhiên. Được kiểm tra dưới kính hiển vi, nó không thể phân biệt được với những vật liệu từ chính cơ thể - điều này giúp cho cơ thể chấp nhận chất ghép mới. 

Thế hệ chất bao kế tiếp sẽ bao gồm những phần tử có kích thước nano để gia tăng khả năng của chất bao. Nó cũng có tiềm năng trong việc kết hợp chặt chẽ những vật liệu sinh học hay những loại thuốc trong chính quá trình này. 

“Chúng tôi có thể kết hợp với những vật liệu sinh học”, do quá trình điện hoá hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn, theo lời của giáo sư Eliaz. “Việc củng cố những phần tử nano sẽ cải thiện những đặc tính cơ học và có thể cải thiện đáp ứng sinh học. Việc kết hợp với những loại thuốc có thể làm giảm sự nhiễm trùng hậu phẫu và thậm chí có thể xúc tác cho sự phát triển của xương”.

(Theo Tretoday)