Vật liệu sinh học đang trở thành một phần quan trọng trong nhiều quy trình điều trị và chẩn đoán, và nghiên cứu trong lĩnh vực này đang phát triển nhanh chóng. Một số khu vực thú vị nhất là chỉnh hình , nhãn khoa , điều trị ung thư và chăm sóc nha khoa.
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 của một thủ tục 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 này sẽ sớm được sử dụng trong các thử nghiệm trên 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 thương tích vĩnh viễn đối với mắt do bệnh hoặc bỏng hóa chất gây ra.
AM thu được 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 là mỏng tự nhiên và có mây, có thể ảnh hưởng đến tầm nhìn của một người. Các nhà khoa học hiện đang nghiên cứu các cách để làm cứng và cải thiện quang học AM bằng cách tạo ra một tấm laminate 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 chẩn đoán và điều trị ung thư được cải thiện
Cũng đã có rất nhiều tiến bộ sử dụng các vật liệu sinh học khác nhau trong điều trị ung thư. Chúng bao gồm việc sử dụng nguyên liệu gốc để xác định chẩn đoán và chẩn đoán các bệnh ung thư khác nhau, cũng như sử dụng chúng để cung cấp thuốc chống ung thư một cách hiệu quả hơn.
Liệu pháp nhắm mục tiêu các khối u trực tiếp đã được công nhận là một cách thích hợp để điều trị ung thư. Họ có thể cung cấp các vụ nổ lớn hơn cho các tế bào ung thư và gây ra ít tác dụng phụ hơn.
Với mục đích điều trị ung thư nội địa hóa, các nhà nghiên cứu từ Đại học Adelaide, Australia, đã thiết kế và chế tạo một dây đeo titan dây titan 3D với các mảng ống nano titania có thể được nạp với một loại thuốc ung thư và phục vụ như một thiết bị phân phối thuốc. Nghiên cứu của họ cho thấy rằng khi điều trị ung thư được cung cấp với cấy ghép mới, các tế bào ung thư vú trở nên ít có khả năng sống sót. Trong quá trình nghiên cứu của họ, ba ngày sau khi cấy ghép, các tế bào khối u bắt đầu hồi phục. Các nhà nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng cách tiếp cận hóa trị liệu mới này có thể thích ứng với các loại ung thư khác trong tương lai.
Cung cấp thuốc cho các trang web chính xác của một 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 ngày càng tăng do lạm dụng thuốc kháng sinh, có thể được điều trị bằng cách sử dụng những tiến bộ mới nhất trong vật liệu sinh học. Các xe nano silic silic được gắn vào lõi bạc đã được sử dụng trên các mô hình chuột để cung cấp kháng sinh cho các khu vực 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 thuốc bạc và kháng sinh.
Kỹ thuật mô sụn
Tiến sĩ Tanya Levingstone từ Đại học Phẫu thuật Hoàng gia Ireland (RCSI) đang khám phá một lĩnh vực nghiên cứu vật liệu sinh học thú vị khác. Levingstone là một phần của Nhóm nghiên cứu kỹ thuật mô và xương. Nhóm này đã thực hiện một số tiến bộ đáng kể trong việc thiết kế một loại vật liệu có thể giúp tái tạo các khớp bị tổn thương. Nhóm nghiên cứu đã hợp tác với trung tâm nghiên cứu AMBER ( Vật liệu tiên tiến và nghiên cứu động học sinh học) và phát triển một giàn giáo nhiều lớp 3D bao gồm collagen, hydroxyapatite và axit hyaluronic.
Tất cả các chất này có mặt trong khớp khỏe mạnh và có khả năng chủ động hướng các tế bào của cơ thể để sửa chữa các khớp bị tổn thương.
Trong các nghiên cứu gần đây nhất của họ, các nhà nghiên cứu Ailen đã thử nghiệm hợp chất này trên một đàn bò thuần chủng 15 tháng tuổi. Con ngựa bị một căn bệnh thoái hóa của cả hai khớp gối đầu gối của cô được gọi là viêm xương khớp. Một số trường hợp của tình trạng này có thể rất nghiêm trọng ở động vật mà họ cần phải được euthanized. Sau khi trải qua một thủ tục cắt khớp thường quy để loại bỏ các mảnh đầu gối không ổn định, các giàn giáo nhiều lớp được cấy vào khớp của ngựa. Kết quả là, xương và sụn mới được hình thành, như được tiết lộ bởi một cuộc điều tra năm tháng sau thủ tục ban đầu. Con ngựa trẻ với triển vọng trước đây nghiệt ngã bây giờ trở lại để đào tạo cho các sự kiện nhảy hiển thị.
Các tài liệu đã được cấp bằng sáng chế và nó bây giờ được gọi là ChondroColl. Đây là sản phẩm thứ hai của nhóm nghiên cứu trong lĩnh vực tái sinh xương. Trước đây, họ đã thiết kế và thử nghiệm một giàn giáo tái sinh xương được gọi là HydoxyCall, đã được CE phê duyệt và đã được đưa ra thị trường bởi một công ty mới thành lập từ RCSI, được gọi là SugarColl Technologies. ChondroColl hiện đang chờ phê duyệt theo quy định, và các nghiên cứu đầu tiên về con người bị khuyết tật osteochondral 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 mà đôi khi có thể gây ra sự khởi đầu của sâu răng. Họ chế tạo các hạt nano xúc tác với một hoạt động giống như peroxit có thể làm xáo trộn ma trận bảo vệ bao quanh vi khuẩn có trong miệng của bạn. Chiến lược mới này cho đến nay đã được thử nghiệm trên mô hình động vật gặm nhấm và đã cho thấy sự suy giảm đáng kể sâu răng. Nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ sớm áp dụng kiến thức này để điều trị bệnh răng miệng của con người. Họ đang đề xuất để 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 mảng bám mới trong cuộc chiến chống sâu răng.
Nguồn:
David F, Levingstone T, O'Brien F, và cộng sự. Tăng cường chữa lành xương bằng cách sử dụng cấy ghép collagen-hydroxyapatite trong việc điều trị một u nang phình động mạch đa nang lớn đa nang trong một bào thai thuần chủng. Tạp chí Kỹ thuật mô & Y học tái sinh [nối tiếp trực tuyến]. Tháng 10 năm 2015; 9 (10): 1193.
Gao L, Liu Y, Koo H, và cộng sự. Các chất xúc tác thúc đẩy sự phân hủy ma trận biofilm của Streptococcus mutans và tăng cường khả năng diệt khuẩn để ngăn chặn sâu răng trong cơ thể. Vật liệu sinh học [nối tiếp trực tuyến]. Ngày 29 tháng 5 năm 2016; 101: 272-284.
Hariya T, Tanaka Y, Yokokura S, Nakazawa T. Trong suốt, đàn hồi màng nhân tạo màng mỏng cho ghép giác mạc. Vật liệu sinh học, [nối tiếp trực tuyến]. Tháng 9 năm 2016, 101: 76-85.
Kaur G, Willsmore T, Evdokiou A, et al. Dây cấy ghép titan với các mảng ống nano: Một mô hình nghiên cứu để điều trị ung thư cục bộ. Vật liệu sinh học [nối tiếp trực tuyến]. Ngày 1 tháng 9 năm 2016; 101: 176-188.
Meller D, Pauklin M, Thomasen H, Westekemper H, Steuhl KP. Ghép màng ối trong mắt người. Deutsches Ärzteblatt International. 2011, 108 (14): 243-248. doi: 10.3238 / arztebl.2011.0243.
Ngăn xếp J, Levingstone T, David F và cộng sự. Sửa chữa tổn thương tổn thương viêm xương khớp lớn bằng cách sử dụng cấu trúc mô mới nhiều lớp mới trong một vận động viên ngựa. Tạp chí Kỹ thuật Mô và Y học Tái sinh [nối tiếp trực tuyến]. Ngày 20 tháng 5 năm 2016; Có sẵn từ MEDLINE, Ipswich, MA. Đã truy cập ngày 11 tháng 6 năm 2016.
Wang Y, Ding X, Gu H, et al. Các loại xe nano silic silic tích hợp được nạp vào lõi bạc, kháng sinh, được gắn vào lõi bạc như một tác nhân kháng khuẩn tổng hợp để điều trị các bệnh nhiễm trùng kháng thuốc. Vật liệu sinh học [nối tiếp trực tuyến]. Ngày 2 tháng 6 năm 2016; 101: 207-216.