Những cách mới nhất Vật liệu sinh học đang được sử dụng trong chăm sóc sức khỏe

Vật liệu sinh học đang trở thành một phần quan trọng của nhiều quy trình trị liệu và chẩn đoán, và nghiên cứu trong lĩnh vực này đang phát triển nhanh chóng. Một số lĩnh vực thú vị nhất là chỉnh hình, nhãn khoa, điều trị ung thư và chăm sóc răng miệng.

Một vật liệu sinh học là một chất đã được thiết kế để có một hình thức được sử dụng để chỉ đạo quá trình điều trị hoặc chẩn đoán. Mặc dù rất nhiều nghiên cứu về vật liệu sinh học được thực hiện trên mô hình động vật hoặc trong ống nghiệm tại thời điểm này, các nhà khoa học dự đoán rằng những phát hiện sẽ sớm được sử dụng trong các thử nghiệm ở người.

Nhãn khoa và Vật liệu sinh học

Màng ối (AM) đã được sử dụng trong phẫu thuật tái tạo mắt trong nhiều năm. Gần đây, các kỹ thuật mới đã được đề xuất để thay thế giác mạc hiệu quả hơn. Phẫu thuật đặc biệt này thường được thực hiện khi có tổn thương vĩnh viễn ở mắt do bệnh hoặc bỏng hóa chất.

AM được lấy từ lớp trong cùng của nhau thai và có đặc tính chống viêm và chống sẹo, làm cho nó trở thành một chất thay thế màng tốt. Tuy nhiên, mô AM mỏng tự nhiên và có mây, có thể ảnh hưởng đến thị lực của một người. Các nhà khoa học hiện đang nghiên cứu các cách để tăng cường và làm rõ quang học bằng cách tạo ra một lớp mô. Họ tin rằng những phát hiện của họ sẽ giúp thúc đẩy AM theo những cách áp dụng tốt hơn vật liệu trong phẫu thuật tái tạo mắt người.

Vật liệu sinh học để cải thiện chẩn đoán và điều trị ung thư

Cũng đã có rất nhiều tiến bộ sử dụng các vật liệu sinh học khác nhau trong điều trị ung thư. Chúng bao gồm sử dụng các vật liệu ban đầu để thiết lập chẩn đoán và tiên lượng của các bệnh ung thư khác nhau, cũng như sử dụng chúng để cung cấp các loại thuốc chống ung thư theo cách hiệu quả hơn. Các liệu pháp nhắm vào các khối u trực tiếp đã được công nhận là một cách điều trị ung thư tốt hơn. Chúng có thể mang lại những cú đánh lớn hơn cho các tế bào ung thư và gây ra ít tác dụng phụ hơn.

Với mục đích trị liệu ung thư cục bộ, các nhà nghiên cứu từ Đại học Adelaide, Úc đã thiết kế và chế tạo một bộ cấy ghép bằng dây titan 3D với các mảng ống nano Titania có thể được nạp bằng thuốc trị ung thư và phục vụ như một thiết bị phân phối thuốc. Các nghiên cứu của họ cho thấy rằng khi điều trị ung thư được thực hiện với cấy ghép mới, các tế bào ung thư vú trở nên ít có khả năng sống sót hơn.Trong quá trình nghiên cứu của họ, ba ngày sau khi cấy ghép, các tế bào khối u bắt đầu thoái lui. Các nhà nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng phương pháp hóa trị liệu mới này có thể thích nghi với các loại ung thư khác trong tương lai.

Đưa thuốc đến vị trí chính xác của tổn thương là một cách tiếp cận cũng đang được thử nghiệm trong các lĩnh vực khác của y học. Ví dụ, nhiễm trùng do vi khuẩn kháng thuốc, đã trở thành một vấn đề đang gia tăng do lạm dụng kháng sinh, có thể được điều trị bằng những tiến bộ mới nhất trong vật liệu sinh học. Các phương tiện nano nano trung tính nhúng lõi bạc đã được sử dụng trên các mô hình chuột để đưa kháng sinh đến các khu vực bị nhiễm trùng kháng thuốc. Trong nghiên cứu động vật, các nền tảng nano đã được chứng minh là rất hiệu quả trong việc tiêu diệt vi khuẩn, đồng thời sử dụng cả chất bạc và chất kháng sinh.

Kỹ thuật mô sụn

Tiến sĩ Tanya Levingstone từ Đại học Phẫu thuật Hoàng gia ở Ireland (RCSI) đang khám phá một lĩnh vực thú vị khác về nghiên cứu vật liệu sinh học. Levingstone là một phần của Nhóm Nghiên cứu Kỹ thuật Xương và Mô. Nhóm này đã đạt được một số tiến bộ đáng kể trong việc thiết kế một vật liệu có thể giúp tái tạo các khớp bị hư hỏng. Nhóm nghiên cứu đã hợp tác với trung tâm nghiên cứu AMBER (Vật liệu tiên tiến và nghiên cứu sinh học) và phát triển một giàn giáo xốp nhiều lớp 3D bao gồm collagen, hydroxyapatite và axit hyaluronic. Tất cả các chất này đều có trong một khớp khỏe mạnh và có khả năng chủ động chỉ đạo các tế bào cơ thể để sửa chữa các khớp bị hư hỏng.

Trong các nghiên cứu gần đây nhất của họ, các nhà nghiên cứu Ailen đã thử nghiệm hợp chất trên một con chó thuần chủng 15 tháng tuổi. Con ngựa đã bị một căn bệnh thoái hóa của cả hai khớp gối của cô được gọi là bệnh thoái hóa khớp. Một số trường hợp của tình trạng này có thể nghiêm trọng ở động vật đến mức chúng cần phải được phú dưỡng. Sau khi trải qua một quy trình nội soi thông thường loại bỏ các mảnh đầu gối không ổn định, các giàn giáo nhiều lớp được cấy vào các khớp ngựa. Kết quả là xương và sụn mới hình thành, được tiết lộ bởi một cuộc điều tra năm tháng sau thủ tục ban đầu. Chú ngựa non với triển vọng nghiệt ngã trước đây giờ đã trở lại tập luyện cho các sự kiện nhảy show.

Vật liệu này đã được cấp bằng sáng chế và hiện được gọi là ChondroColl. Đây là sản phẩm thứ hai của nhóm trong lĩnh vực tái tạo xương. Trước đây, họ đã thiết kế và thử nghiệm một giàn giáo tái tạo xương có tên HydoxyCall, đã được CE phê chuẩn và đã được đưa ra thị trường bởi một công ty khởi nghiệp từ RCSI, được gọi là SugarColl Technologies. ChondroColl hiện đang chờ phê duyệt theo quy định và các nghiên cứu đầu tiên về người bị khiếm khuyết xương khớp dự kiến ​​sẽ bắt đầu trong tương lai gần.

Ức chế sâu răng

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Pennsylvania đang tìm kiếm những cách tốt hơn để loại bỏ mảng bám răng đôi khi có thể gây ra sâu răng. Họ chế tạo các hạt nano xúc tác với hoạt tính giống như peroxide có thể làm xáo trộn ma trận bảo vệ bao quanh vi khuẩn được tìm thấy trong miệng của bạn. Chiến lược mới này cho đến nay đã được thử nghiệm trên các mô hình gặm nhấm và cho thấy sự giảm sâu răng đáng kể. Nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ sớm áp dụng kiến ​​thức này để điều trị bệnh răng miệng ở người. Họ đang đề xuất có thể bao gồm các hạt nano xúc tác với peroxide trong kem đánh răng thương mại và các sản phẩm nước súc miệng như một chiến lược chống vi khuẩn mới trong cuộc chiến chống sâu răng.