Nhưng các bác sĩ phẫu thuật Anh nhận thấy rằng kính sinh học hay chất thủy tinh sinh học (bioglass) không chỉ có ưu thế hơn xương tự thân mà nó còn có thể uốn cong, đàn hồi hoặc thậm chí chống lại nhiễm khuẩn.

Thành công khẳng định thêm vai trò của kính sinh học với sức khỏe

Việc sử dụng phẫu thuật thành công lần đầu tiên của bioglass là thay thế các vỏ sò trong tai giữa, tiếp đến là cấy vào hàm sau khi nhổ răng. Gần đây, các nhà khoa học đã khẳng định thêm vai trò của bioglass với mắt người sau 15 năm phẫu thuật.

Khôi phục tổn thương sụn là một trong những ứng dụng triển vọng của bioglass.

Năm 2002, Ian Thompson, một chuyên gia về tái tạo khuôn mặt tại Trường King’s College, London, đã nhận được một cú điện thoại khẩn cấp. Một bệnh nhân hơn 20 tuổi đã bị một chiếc ôtô mất kiểm soát tông thẳng vào khi anh đang đi bộ trên vỉa hè. Cú va chạm mạnh khiến anh bị hất tung lên nóc xe rồi rơi xuống gây vỡ sàn ổ mắt làm cho mắt di chuyển ngược vào trong hộp sọ như một cơ chế phòng vệ. Tuy nhiên, điều này dẫn đến mắt bị nhìn mờ, song thị và mất cảm nhận màu sắc nên nguy cơ mất việc rất cao. Chính vì vậy, kể từ khi bị tai nạn, các bác sĩ phẫu thuật đã cố gắng hết sức để tái tạo sàn xương và đưa mắt trở về vị trí cũ. Đầu tiên là sử dụng cấy ghép bằng các vật liệu thay thế rồi từ chính xương sườn của bệnh nhân nhưng cả hai nỗ lực đều thất bại cộng thêm sự nhiễm trùng kéo dài vài tháng sau đó gây đau đớn cho người bệnh nên các bác sĩ đã từ bỏ ý định điều trị. Tuy nhiên, Thompson lại có ý tưởng cấy ghép thủy tinh được đúc thành khuôn như một tấm đĩa đặt dưới mắt thay thế sàn ổ mắt bị vỡ. Tất nhiên đây không phải thủy tinh bình thường. Julian Jones, chuyên gia về kính sinh học tại Đại học Hoàng gia Anh cho biết, nếu đặt một mảnh kính cửa sổ vào cơ thể con người, nó sẽ được niêm phong bằng mô sẹo và sau đó bị đẩy ra ngoài, nhưng đối với kính sinh học (còn gọi là chất thủy tinh sinh học - bioglass) thì khác, khi được đưa vào cơ thể, kính sinh học bắt đầu giải phóng các loại ion để tránh phản ứng miễn dịch và đóng gói dạng xơ. Điều này có nghĩa là cơ thể không nhận ra nó như là dị vật và do đó nó liên kết với xương và mô mềm, kích thích sản xuất xương mới. Đối với Thompson, khi thực hiện phương pháp này trên người bệnh đã cho kết quả ngay lập tức, người bệnh lấy lại được thị lực, phân biệt màu sắc. Mười lăm năm sau phẫu thuật cấy ghép, thị lực của anh vẫn ổn định, sức khỏe tốt.

Ưu điểm của kính sinh học là gì?

Kể từ trường hợp đầu tiên này, Thompson đã tiếp tục sử dụng kính sinh học để điều trị thành công cho hơn 100 bệnh nhân bị tai nạn xe hơi hoặc xe máy. Theo ông, kính sinh học hoạt động tốt hơn cấy ghép xương của chính bệnh nhân do nó được làm sạch ion natri khi hòa tan và giết chết vi khuẩn trong môi trường này. Theo đó, một cách ngẫu nhiên, người bệnh như được sử dụng kháng sinh nhẹ để loại bỏ nhiễm khuẩn.

Thành phần của bioglass tương tự như hydroxyapatit, thành phần khoáng chất của xương giúp cung cấp khả năng tích hợp bioglass với xương của bản thân người bệnh. Bên cạnh đó, thành phần của kính hoạt tính sinh học này tương đối mềm so với các loại kính khác nên có thể được gia công tốt hơn. Một trong những lợi thế y tế chính của nó là khả năng tương thích sinh học, tránh phản ứng miễn dịch và đóng gói dạng xơ. Ứng dụng chính để sửa chữa các tổn thương xương hoặc khiếm khuyết quá lớn không thể tái tạo bằng quy trình tự nhiên. Bioglass phải được bảo quản trong môi trường khô ráo vì nó dễ dàng hấp thụ độ ẩm và dễ gây ra phản ứng. Hiện nay, nhiều nghiên cứu vẫn đang được thực hiện để mở rộng các ứng dụng của bioglass.

Các ứng dụng mở rộng của bioglass ngày nay

Sử dụng trong kem đánh răng: Tại Anh, 10 năm trước đây các bác sĩ phẫu thuật đã sử dụng bioglass dạng bột, giống như một loại keo để sửa chữa tổn thương xương do có những vết nứt nhỏ. Cũng kể từ đó, loại keo bioglass này đã trở thành thành phần quan trọng trong kem đánh răng dành cho răng nhạy cảm để kích thích quá trình tổng hợp canxi vì trong quá trình đánh răng, bioglass giải thể và phóng ion canxi liên kết với khoáng chất răng, làm cho răng chắc khỏe hơn.

Cấu trúc hóa học của bioglass.

Sử dụng trong tổn thương xương chân nặng nề: Julia Jones, chuyên gia bioglass đang nắm giữ một vật thể hình khối nhỏ, được ông đặt tên là bioglass bouncy. Nó tương tự như bioglass hiện tại nhưng với một chút xoắn: Thay đổi tinh tế trong thành phần hóa học làm cho nó không còn giòn mà bật lên, “giống như quả bóng điện của đứa trẻ” và nó cực kỳ linh hoạt. Bioglass bouncy có thể được chèn vào một chân bị tổn thương xương nặng nề mà vẫn có thể nâng được trọng lượng của bệnh nhân và cho phép họ đi bộ không cần nạng cũng như không đòi hỏi bất kỳ chân kim loại bổ sung hoặc cấy ghép hỗ trợ. Đồng thời, bioglass bouncy cũng sẽ kích thích và hướng dẫn tái phát triển xương trong khi nó từ từ, tự nhiên đồng hóa vào cơ thể.

Khôi phục tổn thương sụn: Những thay đổi tiếp theo đối với thành phần hóa học của bioglass tạo ra một hình dạng khác mềm hơn, có cảm giác gần như cao su được thiết kế để có thể áp dụng trong chỉnh hình như là khắc phục tổn thương tại sụn. Hiện tại, các bác sĩ phẫu thuật cố gắng sửa chữa sụn bị tổn thương ở khớp háng hoặc khớp gối bị hỏng bằng một số thủ thuật khác nhưng tác dụng phụ là có thể làm cho sụn vẹo và trong vòng vài năm sau bệnh lại tái phát. Do đó, Jones đang tìm kiếm phương pháp để sản xuất bioglass in 3D nhằm thay thế các biện pháp này, đồng thời đảm bảo cho người bệnh chất lượng cuộc sống tốt hơn. Bên cạnh đó, loại bioglass này cũng có thể được sử dụng bổ sung trong việc giúp đỡ người bị đau lưng mạn tính do thoát vị đĩa đệm và ưu điểm vượt trội so với các phương pháp thay đĩa đệm nhân tạo hiện tại là đảm bảo được tính di động cơ học vốn có của sụn khớp. Tuy nhiên, để biện pháp này có thể áp dụng ở người, các nhà khoa học cần vượt qua tất cả các xét nghiệm an toàn cần thiết và hy vọng sẽ được triển khai tại cơ sở y tế trong 10 năm tới.

Lê Mỹ Giang

((Theo bbc.com))