Loại vật liệu mới đã được tạo ra từ gai của nhím biển hay cầu gai có tên khoa học Echinoidea, tên gọi chung của một lớp thuộc ngành động vật da gai sinh sống ở các đại dương. Kết quả là một bộ khung xương độc đáo phân hủy được, đã thử nghiệm thành công trên động vật. Từ trước đến nay các bác sĩ đã phải áp dụng nhiều cách để đối phó với các khuyết tật xương. Vật liệu thay thế mô xương có thể là nguồn lấy từ chính bệnh nhân, từ cơ thể người hiến tặng, vật liệu tổng hợp hoặc tự nhiên. Nhưng tất cả các phương pháp này đều có những hạn chế nhất định.

Ví dụ, gốm sinh học bioceramics (hydroxyapatite) được sử dụng như một khung xương. Tuy nhiên, vật liệu này là khá mong manh và có thể tách ra từng mảnh. Những mảnh rơi vào các mô mềm và gây viêm. Trong khi đó vật liệu tự nhiên như gai nhím biển có lợi thế rất lớn. Chúng vừa xốp vừa rất cứng.

Các nhà khoa học chuyển sang dùng phản ứng thủy nhiệt, biến gai nhím thành khung tricalcium phosphate thay thế magiê và phân hủy được về mặt sinh học. Vì vậy, nó bảo tồn được cấu trúc xốp ban đầu của gai. Các khung xương như thế có thể dễ dàng cắt và khoan.

Các thử nghiệm trên thỏ và chó đã cho thấy các tế bào xương và chất dinh dưỡng dễ dàng thâm nhập qua các lỗ xốp trên khung xương, góp phần vào sự hình thành của mô xương. Điều quan trọng là các khung xương có thể dễ dàng phân hủy khi nó đã được thay thế bởi xương mới.

Công trình nghiên cứu này đã được công bố trên The journal ACS Applied Materials & Interfaces.

Vũ Trung Hương