Vocal Cord Bioreactor 777x518 1 2
Thông tin công nghệ

Vật liệu sinh học tổng hợp mới có thể sửa chữa tim, cơ và dây thanh âm

Hình ảnh hiển thị của lò phản ứng sinh học dây thanh âm để kiểm tra hydrogel. Tín dụng: Zixin He

Các nhà khoa học từ Đại học McGill phát triển vật liệu sinh học mới để sửa chữa vết thương.

Kết hợp kiến thức về hóa học, vật lý, sinh học và kỹ thuật, các nhà khoa học từ Đại học McGill đã phát triển một loại vật liệu sinh học đủ cứng để sửa chữa tim, cơ và dây thanh âm, đại diện cho một bước tiến lớn trong y học tái tạo.

“Những người hồi phục sau tổn thương tim thường phải đối mặt với một hành trình dài và gian nan. Chữa bệnh là một thách thức vì các mô chuyển động liên tục phải chịu đựng khi tim đập. Điều này cũng đúng với dây thanh quản. Cho đến nay vẫn chưa có vật liệu tiêm nào đủ mạnh cho công việc này, ”Guangyu Bao, một nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Khoa Cơ khí tại Đại học McGill, cho biết.

Hình minh họa cho thấy việc sử dụng hydrogel tiêm làm chất cấy ghép để lấp đầy vết thương và khôi phục giọng nói. Tín dụng: Sepideh Mohammadi

Nhóm nghiên cứu, do Giáo sư Luc Mongeau và Trợ lý Giáo sư Jianyu Li dẫn đầu, đã phát triển một loại hydrogel có thể tiêm mới để phục hồi vết thương. Hydrogel là một loại vật liệu sinh học cung cấp chỗ cho các tế bào sống và phát triển. Sau khi được tiêm vào cơ thể, vật liệu sinh học tạo thành một cấu trúc xốp, ổn định cho phép các tế bào sống phát triển hoặc đi qua để sửa chữa các cơ quan bị thương.

“Kết quả đầy hứa hẹn và chúng tôi hy vọng một ngày nào đó hydrogel mới sẽ được sử dụng như một thiết bị cấy ghép để phục hồi giọng nói của những người bị tổn thương dây thanh quản, ví dụ như những người sống sót sau ung thư thanh quản,” Guangyu Bao nói.

Dòng chảy, bắt chước máu trong cơ thể người, đi qua hydrogel dài 6 cm trong lò phản ứng sinh học của dây thanh âm trong quá trình thử nghiệm. Tín dụng: Guangyu Bao

Đưa nó vào thử nghiệm

Các nhà khoa học đã thử nghiệm độ bền của hydrogel trong một chiếc máy mà họ phát triển để mô phỏng cơ sinh học cực đoan của dây thanh âm của con người. Rung với tốc độ 120 lần một giây trong hơn 6 triệu chu kỳ, vật liệu sinh học mới vẫn còn nguyên vẹn trong khi các hydrogel tiêu chuẩn khác bị vỡ thành nhiều mảnh, không thể đối phó với ứng suất của tải trọng.

“Chúng tôi vô cùng phấn khích khi thấy nó hoạt động hoàn hảo trong thử nghiệm của chúng tôi. Trước khi chúng tôi làm việc, không có hydrogel tiêm nào sở hữu cả độ xốp và độ dẻo dai cao cùng một lúc. Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi đã giới thiệu một loại polyme tạo lỗ chân lông vào công thức của mình, ”Guangyu Bao nói.

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm ba loại hydrogel khác nhau bằng cách sử dụng lò phản ứng sinh học của dây thanh âm. Trong khi hydrogel mới vẫn ổn định, hai hydrogel tiêu chuẩn, đại diện cho hầu hết các hydrogel tiêm hiện có, không tồn tại trong thử nghiệm. Tín dụng: Sareh Taheri

Các nhà khoa học cho biết, sự đổi mới này cũng mở ra những con đường mới cho các ứng dụng khác như phân phối thuốc, kỹ thuật mô và tạo ra các mô mẫu để sàng lọc thuốc. Nhóm nghiên cứu thậm chí đang tìm cách sử dụng công nghệ hydrogel để tạo ra phổi để thử nghiệm thuốc COVID-19 .

“Công việc của chúng tôi làm nổi bật sức mạnh tổng hợp của khoa học vật liệu, kỹ thuật cơ khí và kỹ thuật sinh học trong việc tạo ra các vật liệu sinh học mới với hiệu suất chưa từng có. Chúng tôi rất mong được đưa chúng vào phòng khám ”, Giáo sư Jianyu Li, người giữ Chủ tịch Nghiên cứu Canada về Vật liệu sinh học và Sức khỏe Cơ xương cho biết.

Lò phản ứng sinh học của dây thanh mô phỏng cơ chế sinh học của dây thanh âm để kiểm tra hydrogel. Tín dụng: Guangyu Bao

Tham khảo: “Hydrogel mạng đôi có thể tiêm, tạo lỗ chân lông, có khả năng phục hồi với các kích thích cơ sinh học cực đoan” của Sareh Taheri, Guangyu Bao, Zixin He, Sepideh Mohammadi, Hossein Ravanbakhsh, Larry Lessard, Jianyu Li và Luc Mongeau, ngày 22 tháng 11 năm 2021, Nâng cao Khoa học .
DOI: 10.1002 / advs.202102627

Theo Scitechdaily

What's your reaction?

Excited
0
Happy
0
In Love
0
Not Sure
0

You may also like

Leave a reply

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Website này sử dụng Akismet để hạn chế spam. Tìm hiểu bình luận của bạn được duyệt như thế nào.