Nghiên cứu tổng hợp và đánh giá khả năng tương thích sinh học của khuôn định dạng ba chiều chitosan/hydroxyapatit cho kỹ thuật tạo mô xương

Nhằm nghiên cứu tổng hợp vật liệu khung scaffold ba chiều trên cơ sở chitosan/hydroxyapatit đi từ nguồn nguyên liệu, hóa chất giá thành thấp, có tính tương thích sinh học, hoạt tính sinh học cao đối với tế bào tạo xương và nghiên cứu phát triển vật liệu y sinh có khả năng ứng dụng chữa trị các bệnh về xương ở Việt nam, nhóm nghiên cứu Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Bộ Giáo dục và Đào tạo do PGS.TS. Nguyễn Kim Ngà làm chủ nhiệm đã đề xuất thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp và đánh giá khả năng tương thích sinh học của khuôn định dạng ba chiều chitosan/hydroxyapatit cho kỹ thuật tạo mô xương”.

Chitosan là polyme tự nhiên sẵn có trong điều kiện Việt nam, vì nước ta có vị trí địa lý và khí hậu rất thích hợp cho việc nuôi thủy, hải sản. Do đó, trong đề tài này nhóm nghiên cứu sẽ sử dụng chitosan để tổng hợp khung định dạng scaffold. Chitosan có nhược điểm lớn là độ bền cơ học kém, nên để tạo ra khung định dạng scaffold trên cơ sở chitosan, nhóm đề tài sẽ kết hợp chitosan với một vài thành phần khác để tạo ra scaffold có độ bền cơ học và hoạt tính sinh học tốt hơn.

Sau 36 tháng triển khai thực hiện (từ tháng 08/2016) đến 08/2019), nhóm đề tài thu được các kết quả sau:

– Đã thu thập tài liệu, viết đề cương, lên kế hoạch nghiên cứu và đề xuất các quy trình tổng hợp các khung định dạng scaffold 3D trên cơ sở chitosan/HAp.

– Đã nghiên cứu chế tạo khung định dạng scaffold 3D trên cơ sở chitosan/HAp theo các quy trình đã đề xuất.

– Đã xác định vi cấu trúc, hình thái học, lỗ xốp, thành phần, một số tính chất hóa lý của scaffold 3D trên cơ sở chitosan/HAp.

– Đã xác định hoạt tính sinh học và khả năng tương thích sinh học của khung định dạng chitosan/HAp.

Các kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của một số điều kiện tổng hợp lên quá trình tổng hợp HAp (thời gian thủy nhiệt và nồng độ chất hoạt động bề mặt) cho thấy đã tìm ra điều kiện tối ưu để tổng hợp vật liệu HAp có kích thước nhỏ tương tự thành phần khoáng xương: Vật liệu HAp có kích thước trung bình 25 nm theo đường kính và 130 nm theo chiều dài, có hoạt tính sinh học cao và có khả năng tạo lớp khoáng sinh học nhanh chỉ sau 7 ngày nuôi trong dung dịch giả thể người SBF.

Các kết quả nghiên cứu tổng hợp, đặc trưng cho thấy vật liệu HAp đi từ vỏ trứng có kích thước nanomet, có chứa thành phần vi lượng như Na, K, Mg tương tự như thành phần khoáng của xương tự nhiên. Đồng thời vật liệu HAp đi từ vỏ trứng thể hiện hoạt tính sinh học rất cao, có khả năng tạo lớp khoáng sinh học chỉ sau 3 ngày ngâm trong dung dịch SBF và có khả năng hấp phụ lượng lớn protein, điều đó chứng tỏ khả năng tương thích sinh học của HAp đi từ vỏ trứng.

Nghiên cứu tổng hợp thành công vật liệu khung chitosan/HAp bằng phương pháp đổ dung môi rửa hạt: Các kết quả nghiên cứu tổng hợp, đặc trưng và thử hoạt tính sinh học cho thấy khung định dạng có độ xốp khá cao, sự liên thông giữa các lỗ tốt và kích thước lỗ phù hợp cho sự phát triển của tế bào và có hoạt tính sinh học tốt.

Nhóm đề tài đề nghị tiếp tục được tài trợ để thực hiện các nghiên cứu sâu hơn về khả năng tương thích sinh học của vật liệu khung với tế bào sinh học.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 16579/2019) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.

Theo: P.T.T (NASATI)