Một nhóm các nhà khoa học vật liệu sinh học và nha sĩ tại Trường Nha khoa thuộc Đại học California, Los Angeles đã tạo ra các hạt nano có thể cải thiện việc điều trị các khuyết tật xương trong các thí nghiệm ban đầu trên động vật. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science Advances.

Các khuyết tật xương có thể do chấn thương, nhiễm trùng, loãng xương hoặc loại bỏ các khối u gây ra, rất khó để các bác sĩ phẫu thuật chỉnh hình xử lý. Nhu cầu ghép xương đang trở nên phổ biến hơn một phần do dân số già hóa: Chấn thương xương đặc biệt phổ biến ở người cao tuổi.

Phương pháp thông thường hiện nay trong điều trị khuyết tật xương là ghép xương, bao gồm ghép xương khỏe mạnh từ một bộ phận khác của cơ thể để sửa chữa khu vực bị tổn thương. Tuy nhiên, thủ tục này có thể gây biến chứng như nhiễm trùng vị trí lấy xương, chảy máu và tổn thương thần kinh.

Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã chuyển sang sử dụng liposome, túi hình cầu nhỏ có nguồn gốc từ lipit tự nhiên. Liposome đã được sử dụng từ những năm 1990 để điều trị ung thư và các bệnh truyền nhiễm. Gần đây, chúng đang được khai thác để sử dụng trong kỹ thuật mô xương. Liposome có thể được sử dụng để cung cấp các chất dinh dưỡng và dược phẩm trong cơ thể và dễ dàng xâm nhập vào các tế bào, nhưng chúng có một số nhược điểm: không ổn định và khó kiểm soát cách thức và thời điểm giải phóng thuốc. Để tăng cường mức độ ổn định và khả năng tạo xương trong cơ thể, các nhà nghiên cứu đã tạo ra loại liposome mới được gọi là sterosome (do chúng có chứa nồng độ steroid cao). Cụ thể, các nhà khoa học đã thay thế cholesterol, một thành phần quan trọng của liposome bằng oxapseol, một loại cholesterol có vai trò chính đối với sự phát triển của xương và hàn gắn xương. Trong các thử nghiệm sử dụng chuột bị khuyết tật xương, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các sterosome đã tự kích hoạt thành công quá trình tái tạo xương mà không cần thuốc điều trị.

Trong giai đoạn thứ hai, các nhà khoa học muốn nghiên cách cách để sterosome hoạt động hiệu quả hơn. Họ đã bổ sung hạt nano sterosome vào giàn khung kỹ thuật mô, một cấu trúc thường được sử dụng để di chuyển và phát triển các tế bào gốc tự nhiên, phù hợp với vị trí khuyết tật và được sử dụng trong quá trình ghép xương. Các nhà khoa học đã nạp các sterosome bằng một loại thuốc tạo xương gọi là purmorphamine. Tiếp theo, họ bất động các sterosome được nạp thuốc vào cấu trúc khung để đảm bảo rằng các sterosome tập trung tại các vị trí bị khuyết tật xương và giải phóng các loại thuốc trong thời gian lâu nhất có thể.

Trong một nghiên cứu kéo dài 6 tuần sử dụng những con chuột bị khuyết tật xương trong hộp sọ, các nhà nghiên cứu đã quan sát tình trạng giảm trung bình khoảng 50% kích thước của các khuyết tật sau khi cấy giàn khung chứa thuốc.

"Bằng cách sử dụng hạt nano có khả năng tạo xương nội tại, cùng với việc bổ sung các loại thuốc điều trị, chúng tôi đã đẩy nhanh quá trình tái tạo xương", PGS. Lee nói. "Các loại thuốc chứa hạt nano sẽ hữu ích trong nhiều tình huống lâm sàng, trong đó việc ghép xương là cần thiết để điều trị các khuyết tật xương không lành và các bệnh lý xương liên quan".

N.P.D (NASATI), theo https://phys.org/news/2020-04-scientists-nanoparticle-treatment-bone-defects.html, 22/4/2020