Khi điều trị xương gãy nặng, các bác sĩ muốn mô xương mới mọc lại nhanh nhất có thể, đồng thời họ cũng muốn giữ cho vết thương không bị nhiễm trùng. Các nhà khoa học đã phát triển một loại vật liệu composite có thể cấy ghép được cho là mang lại cả hai tính năng.
Chất này được tạo ra thông qua dự án hợp tác nghiên cứu hợp tác SCABAEGO (Scaffold Bioactive Glass-Enhanced Glass) do chính phủ Đức tài trợ.
Các nhóm hợp tác bao gồm Khoa Chấn thương và Phẫu thuật Tái tạo tại Bệnh viện Đại học Heidelberg, công ty kỹ thuật y tế BellaSeno, cùng với Viện Công nghệ Sản xuất và Vật liệu Tiên tiến Fraunhofer.
Ý tưởng là khi xảy ra hiện tượng gãy xương có vấn đề, nhân viên y tế sẽ bắt đầu bằng cách chụp CT vị trí gãy. Dựa trên bản quét đó, một giàn giáo ba chiều phù hợp tùy chỉnh sẽ được in ra từ hỗn hợp mới.
Cấu trúc đó sau đó sẽ được phẫu thuật áp dụng vào vị trí bị gãy để lấp đầy khu vực bị thiếu mô xương. Cuối cùng, giàn giáo sẽ được lấp đầy bằng tủy xương lấy từ hông của bệnh nhân hoặc một xương lớn khác.
Bản thân vật liệu tổng hợp này là sự kết hợp giữa thủy tinh hoạt tính sinh học và một loại polyme có khả năng phân hủy sinh học được gọi là polycaprolactone, chất này giúp tăng cường độ bền cấu trúc của giàn giáo. Theo Fraunhofer, thủy tinh hoạt tính sinh học làm tăng độ pH của vị trí bị vỡ lên mức kiềm, có thể ức chế sự phát triển của vi khuẩn. Ngoài ra, khi thủy tinh tiếp xúc với chất dịch cơ thể, nó sẽ biến đổi thành một hợp chất hóa học rất giống xương gọi là hydroxylapatite.
Tiến sĩ Tobias Großner, bác sĩ phẫu thuật chấn thương và người đứng đầu phẫu thuật chấn thương thực nghiệm tại Bệnh viện Đại học Heidelberg cho biết: “Sau sáu đến bảy năm, giàn giáo sẽ được phân hủy sinh học hoàn toàn và chuyển thành xương”.
Các nhà khoa học đã bắt đầu thử nghiệm công nghệ này trong các thử nghiệm tiền lâm sàng. Họ cũng đang điều chỉnh công thức của hỗn hợp để tối đa hóa hàm lượng thủy tinh hoạt tính sinh học trong khi vẫn giữ cho nó đủ bền.