Biến len thành vật liệu hỗ trợ tái tạo xương

Keratin, một loại protein chiết xuất từ len, cho thấy tiềm năng hỗ trợ quá trình tái tạo xương trong cơ thể sống. (Nguồn: Shutterstock)

Các nhà khoa học tại King’s College London, một trong những đại học nghiên cứu lâu đời và uy tín của Anh, vừa công bố một hướng tiếp cận mới trong y học tái tạo, khi sử dụng keratin, loại protein cấu trúc chiết xuất từ len, để tạo ra màng vật liệu hỗ trợ quá trình phục hồi xương.

Kết quả nghiên cứu cho thấy vật liệu có nguồn gốc từ len này có thể thúc đẩy sự hình thành mô xương trong cơ thể sống. Đáng chú ý, mô xương được tạo ra nhờ màng keratin có cấu trúc gần với xương tự nhiên khỏe mạnh hơn so với collagen, vật liệu hiện được xem là tiêu chuẩn trong nhiều phương pháp điều trị tái tạo và nha khoa.

Theo nhóm nghiên cứu, màng keratin được tạo ra từ len sau quá trình xử lý hóa học nhằm bảo đảm độ ổn định và độ bền. Vật liệu này được thiết kế như một cấu trúc nâng đỡ, giúp định hướng sự phát triển của xương mới tại những vùng bị tổn thương.

Trước khi thử nghiệm trên động vật, nhóm nghiên cứu kiểm tra tác động của màng keratin đối với tế bào xương người trong phòng thí nghiệm. Kết quả cho thấy các tế bào phát triển tốt và xuất hiện những dấu hiệu rõ rệt của quá trình hình thành xương khỏe mạnh.

Ở bước tiếp theo, các nhà khoa học cấy màng keratin vào những con chuột có khiếm khuyết ở hộp sọ, với mức tổn thương đủ lớn để không thể tự lành. Trong nhiều tuần sau đó, nhóm nghiên cứu theo dõi quá trình hình thành xương mới tại vùng bị tổn thương. Kết quả cho thấy màng keratin có thể hỗ trợ sự phát triển của mô xương trong một hệ sinh học sống.

Khi so sánh với collagen, nghiên cứu ghi nhận sự khác biệt đáng chú ý. Màng collagen tạo ra lượng xương tổng thể nhiều hơn, nhưng mô xương hình thành nhờ keratin lại có tổ chức tốt hơn và ổn định hơn về mặt cấu trúc. Các sợi trong mô xương cũng được sắp xếp thẳng hàng hơn, gần giống hơn với cấu trúc của xương tự nhiên khỏe mạnh.

Collagen từ lâu được sử dụng rộng rãi trong y học tái tạo và nha khoa như một “giàn giáo” sinh học. Vật liệu này đóng vai trò như hàng rào bảo vệ vùng lành thương, ngăn mô mềm cản trở quá trình phục hồi, đồng thời tạo điều kiện để xương mới phát triển. Tuy nhiên, collagen cũng có hạn chế như độ bền tương đối thấp, có thể phân hủy quá nhanh trong một số trường hợp, trong khi việc chiết xuất tốn kém và phức tạp về kỹ thuật.

Tiến sĩ Sherif Elsharkawy, thuộc khoa Nha khoa, Khoa học răng miệng và sọ mặt của King’s College London, cho biết nhóm nghiên cứu “thực sự hào hứng” khi lần đầu tiên chứng minh một vật liệu được lấy từ len có thể được thử nghiệm thành công trong cơ thể sống.

Keratin từ len có thể trở thành một lựa chọn thay thế có khả năng tái tạo, dễ mở rộng quy mô và phù hợp với xu hướng tìm kiếm vật liệu sinh học bền vững trong y học hiện đại.