Sụn ​​​​là mô cao su trong khớp hoạt động như một tấm đệm để ngăn xương cọ xát với nhau. Nhưng điều quan trọng là nó hầu như không có khả năng tái tạo ở người lớn, vì vậy khi bị tổn thương do chấn thương hoặc chỉ bị hao mòn hàng chục năm, nó có thể dẫn đến các tình trạng mãn tính như viêm xương khớp.

Các nhà khoa học đang nghiên cứu cách tạo ra vật liệu thay thế nhân tạo, tuy nhiên không gì có thể vượt qua được những thứ của tự nhiên. Vì vậy, một giải pháp tiềm năng khác là tìm cách tái tạo sụn tự nhiên bằng tế bào gốc, nhưng điều này lại đặt ra các vấn đề khác, bao gồm làm thế nào để chúng phát triển theo đúng hình dạng, với các khối tế bào gốc này thường thay đổi hình dạng hoặc co lại.

Ảnh minh họa.

Đối với nghiên cứu mới, nhóm TU Wien đã phát triển kỹ thuật có thể biến các mẫu sụn về cơ bản thành bất kỳ hình dạng nào cần thiết. Họ chứng minh điều này bằng cách tạo hình nó thành logo của trường đại học. Sự đổi mới quan trọng không phải là tế bào gốc mà là vật chứa chúng - những khối nhỏ, rỗng, được in 3D có thể kết nối với nhau như các khối xây dựng, cung cấp một khung đỡ cho các tế bào gốc sụn bên trong.

“Dưới kính hiển vi, bạn có thể thấy rất rõ các khối lân cận cùng nhau phát triển, tế bào di chuyển từ khối này sang khối khác và ngược lại, chúng kết nối liền mạch và tạo thành một cấu trúc khép kín không có lỗ hổng, trái ngược với các phương pháp khác đã được thực hiện", Oliver Kopinski-Grünwald, tác giả nghiên cứu cho biết.

Các khối được làm bằng vật liệu nhựa tương thích sinh học, mang lại sự ổn định và cấu trúc ngay từ đầu, nhưng sẽ phân hủy sau một vài tháng, để lại mô có hình dạng mong muốn. Nhóm nghiên cứu cho biết điều này có thể giúp việc thay thế sụn có thể tùy chỉnh và hiệu quả hơn.

Kopinski-Grünwald cho biết: “Mục tiêu ban đầu là tạo ra những mảnh mô sụn nhỏ, được thiết kế riêng để có thể chèn vào vật liệu sụn hiện có sau một chấn thương. Trong mọi trường hợp, giờ đây chúng tôi đã có thể chứng minh rằng phương pháp sản xuất mô sụn bằng cách sử dụng giàn giáo vi mô hình cầu của chúng tôi hoạt động về nguyên tắc và có lợi thế quyết định so với các công nghệ khác".

Sụn ​​​​là mục tiêu cho loại nghiên cứu này, không chỉ vì đây là mô mà mọi người thường gặp vấn đề mà còn vì nó tương đối đơn giản và không cần mạch máu. Nếu vượt qua được thách thức trong việc kết hợp các mạch máu vào các mô được phát triển tùy chỉnh này thì các nhà nghiên cứu cho biết kỹ thuật này có thể được điều chỉnh để hoạt động với các mô khác như xương.