Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ ba, 31/05/2005 22:12 (GMT+7)

Ứng dụng composite cacbon trong cấy ghép xương

Cách đây 3 tháng, bệnh nhân Hoàng Tuấn Hưng, 18 tuổi, được đưa vào Bệnh viện Saint-Paul cấp cứu trong tình trạng bị chấn thương sọ não do tai nạn xe máy.

Các bác sĩ tại đây đã phải phẫu thuật cho Hưng để giải ép máu tụ dưới màng cứng. May mắn là bệnh nhân bảo toàn được tính mạng song do chấn thương và phẫu thuật nên một mảng xương lớn ở vòm sọ (kích cỡ 8x11cm) mất đi. Sau khi xuất viện, chỗ khuyết lồi ra, làm cấu trúc hộp sọ bệnh nhân biến dạng, gây các hội chứng thần kinh như đau đầu...  Nguyên nhân thật đơn giản vì một phần não không còn được xương sọ bảo vệ. Tới đầu tháng 5/2005, Hưng phải nhập viện lần thứ hai để phẫu thuật bịt kín chỗ khuyết.

BS.TS Nguyễn Công Tô thuộc Khoa Phẫu thuật thần kinh, Bệnh viện Saint-Paul (Hà Nội), cho biết Hưng chỉ là 1 trong gần 150 bệnh nhân được ông phẫu thuật tạo hình che phủ khuyết xương vòm sọ bằng tổ hợp cacbon hay composite cacbon. ""Trong thực tế lâm sàng, chúng tôi hay gặp các khuyết lớn như thế. Nếu không có loại vật liệu này thì không thể làm gì được, chỗ khuyết sẽ lồi ra hoặc lõm vào, gây các hội chứng thần kinh hoặc biến dạng cấu trúc sọ. Cách đây hai tuần, bệnh nhân đã xuất viện, sẹo liền tốt, miếng vá đảm bảo về mặt thẩm mỹ"", ông nói.

10 năm nghiên cứu, phát triển

Mảnh ghép xương sọ bằng tổ hợp cacbon nói trên chính là thành quả sau gần 10 năm nghiên cứu của các chuyên gia thuộc Viện Ứng dụng Công nghệ (Bộ Khoa học và Công nghệ). Tất cả bắt đầu từ năm 1995 khi TS Phan Văn An, Giám đốc Trung tâm Công nghệ Vật liệu, cùng cộng sự thực hiện Dự án chuyển giao công nghệ từ Viện Niigrafit (Nga) ""Xây dựng và ứng dụng công nghệ vật liệu chứa cacbon và composite cacbon tại Việt Nam"". Dựa trên công nghệ của Nga, tận dụng các mối quan hệ hợp tác với nhiều viện nghiên cứu của Mỹ, Nhật Bản, Đức cũng như nghiên cứu tài liệu mới nhất về công nghệ nano, nhóm chuyên gia đã phát triển công nghệ theo mục tiêu ứng dụng của họ - vật liệu cacbon y sinh - vì đó là công nghệ có tiềm năng rất lớn trong y học.

Cho tới nay, công nghệ chế tạo vật liệu cacbon y sinh đã được hoàn thiện. Sử dụng công nghệ này, một xưởng sản xuất tại Viện Ứng dụng Công nghệ đang sản xuất một số sản phẩm cao cấp trong y tế, rất phù hợp với điều kiện của người Việt Nam. Một trong số đó là mảnh ghép xương sọ.

Vật liệu làm mảnh ghép là tổ hợp cacbon hay composite cacbon - một loại polymer được trộn lẫn với sợi cacbon theo tỷ lệ nhất định. Nó tương thích sinh học với cơ thể con người, nghĩa là có độ bền, xốp, độ dẫn nhiệt và độ dày gần giống xương sọ. Để chế tạo mảnh ghép, nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp thống kê gia công có sự hỗ trợ của máy tính: máy tính chụp hộp sọ của nhiều người rồi lấy giá trị trung bình độ cong vòm sọ của người Việt Nam để làm khuôn. Sau đó, khuôn được sử dụng để đúc hộp sọ bằng composite cacbon. Khi có người bị khuyết xương vòm sọ, bác sĩ sẽ đo vùng khuyết đó rồi cắt một miếng tương tự trên hộp sọ composite cacbon để ghép vào chỗ khuyết. Vị trí khuyết xương thường là trán, thái dương, đỉnh và chẩm.

Theo bác sĩ Tô, trên thế giới hiện chỉ có Nga và Việt Nam sử dụng vật liệu này làm tấm vá xương sọ. Cho tới nay, trên cả nước đã có hơn 400 bệnh nhân được thay thế khuyết tật sọ não bằng tổ hợp cacbon. Hàng trăm bệnh nhân được theo dõi trên 5 năm. Kết quả cho thấy không có sự cố nào xảy ra, tương thích sinh học tốt, không bị thải loại, không gây ung thư, và không bị ăn mòn.

Lợi thế của mảnh ghép composite cacbon so với các vật liệu khác là giá thành thấp (350.000 VNĐ/miếng), rẻ hơn 40 lần so với miếng vá phẳng bằng titan nhập từ Mỹ và Đức, giúp bệnh nhân nghèo có cơ hội chữa bệnh với chi phí thấp. Ngoài ra, nó không cản quang như titan nên cho phép bác sĩ thăm dò não về sau. Mảnh ghép composite cacbon cũng rẻ hơn 3 lần so với xi măng PMMA. Nhược điểm của PMMA là rất khó nặn thành hình dạng phù hợp với lỗ khuyết và đông cứng nhanh khi nặn. Vì vậy, nhiều bệnh nhân phải phẫu thuật lại do mảnh ghép xi măng bị sụt vào phía trong, không thoả mãn chất lượng thẩm mỹ. Đối với những lỗ khuyết xương nhỏ ở vòm sọ, bác sĩ có thể lấy xương sườn và xương chậu của chính bệnh nhân (xương tự thân) để vá. Tuy nhiên, điều đó đồng nghĩa với việc bệnh nhân phải trải qua một cuộc phẫu thuật nữa, rất đau đớn, có nguy cơ nhiễm trùng.

Không dừng lại ở một sản phẩm

Không chỉ có mảnh ghép xương sọ, TS Phan Văn An cùng cộng sự còn nghiên cứu, chế tạo xương pirocacbon xốp dùng để trám ổ khuyết xương. Đó là những miếng cacbon dưới dạng bán thành phẩm có độ dày 1-2cm, rộng 5-15cm và dài 10-15cm. Để sản xuất cacbon xốp, nhóm đã tạo các vi cầu cacbon, bên trong chứa không khí, rồi dùng một số vật liệu polymer để liên kết vi cầu. Sau khi trải qua quá trình cacbon hoá cũng như nhiệt phân, họ thu được xương pirocacbon xốp. Một mảnh cacbon xốp dài 10-15cm có thể dùng cho khoảng 10 bệnh nhân, với giá thành khoảng 4 triệu đồng/tấm, rẻ hơn 5-10 lần so với xương Interpore 200 của Mỹ và Hydroxyapatite của Italia. Hiện tại chỉ có Nga và Việt Nam sử dụng loại vật liệu này để trám ổ khuyết xương.

Trong năm 2003, PGS.TS Nguyễn Ngọc Liêm thuộc Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 đã thử nghiệm nạo u xương lành tính cho 15 bệnh nhân rồi dùng pyrocacbon xốp trám đầy ổ khuyết. Kết quả theo dõi 2 năm sau mổ cho thấy ổ trám vững, không bị thải loại, không có viêm nhiễm, chức năng khớp lân cận bình thường, bệnh nhân đi lại, tì nén không đau. Do có các lỗ xốp nên sau một thời gian trám, các tổ chức xương phát triển xuyên qua phần trám. Nói cách khác, cacbon xốp đóng vai trò như giá cố định cho sự phát triển của cốt bào.

Trước khi ghép.

Trong khi ghép mảnh cacbon.

Sau khi ghép.

                        Nguồn:www.vnn.vn ngày 31-5-2005

TS An và sản phẩm ống chân giả làm bằng cacbon.

Băng cacbon không dính da ACN do Viện Ứng dụng Công nghệ sản xuất. Điểm đặc biệt là băng không dính da, hút dịch tốt và có thể dùng lại 5-7 lần bằng cách rửa sạch hoặc luộc trong nước sôi. Giá thành của một tấm băng là 24.000VNĐ so với băng cùng loại của Mỹ và Đức (chừng 150.000 VNĐ). Việt Nam, Mỹ và Đức là ba quốc gia sản xuất được băng cacbon không dính da.

Xem Thêm

Phát triển nhân lực trẻ cho các lĩnh vực công nghệ chiến lược
Bộ Khoa học và Công nghệ được giao nghiên cứu, đề xuất cơ chế, chính sách phát triển nhân lực trẻ chất lượng cao trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo, hàng không vũ trụ và năng lượng nguyên tử, với thời hạn hoàn thành trong quý IV/2026.
Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Đưa tri thức số về bản, giúp người dân làm chủ công nghệ
Phổ biến kiến thức khoa học, kỹ thuật chỉ thực sự phát huy giá trị khi người dân có thể vận dụng vào đời sống. Từ hoạt động giảng dạy của chuyên gia Hội Mã số Mã vạch Việt Nam trong chương trình tập huấn “Người bản số” tại Lào Cai, có thể thấy rõ cách tiếp cận lấy kỹ năng thực hành, khả năng tự chủ và an toàn trên môi trường số làm trọng tâm.
VUSTA tập huấn nâng cao kiến thức, kỹ năng phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ tại cơ sở
Nhằm nâng cao nhận thức, trách nhiệm và kỹ năng xử lý tình huống cháy, nổ cho cán bộ, nhân viên làm việc tại tòa nhà, ngày 23/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức tập huấn công tác phòng cháy, chữa cháy và cứu hộ, cứu nạn. Chương trình kết hợp phổ biến quy định pháp luật với hướng dẫn kỹ năng thực hành, góp phần chủ động phòng ngừa và hạn chế thiệt hại khi có sự cố xảy ra.
Phát huy vai trò cầu nối của Liên hiệp Hội Việt Nam trong hoạt động tư vấn, phản biện và giám định xã hội
Tăng cường kết nối giữa các hội thành viên, đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ với các cơ quan Đảng, Nhà nước và Mặt trận Tổ quốc Việt Nam là yêu cầu quan trọng nhằm nâng cao chất lượng hoạt động tư vấn, phản biện, góp phần hoàn thiện chính sách và thúc đẩy phát triển đất nước.
Đắk Lắk: Từ chính sách đãi ngộ đến yêu cầu sử dụng hiệu quả nguồn nhân lực chất lượng cao
Việc HĐND tỉnh Đắk Lắk thông qua Nghị quyết quy định chính sách thu hút, hỗ trợ đào tạo phát triển nguồn nhân lực giai đoạn 2026- 2031 thể hiện sự đồng thuận cao đối với yêu cầu nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, tạo nền tảng cho phát triển trong giai đoạn mới. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để chính sách đi vào cuộc sống, thu hút được người có năng lực và tạo môi trường để trí thức cống hiến.
Bác Giáp: Sâu nặng những ân tình với VIFOTЕС
Điều mà những người làm khoa học kính phục ở con người Đại tướng Võ Nguyên Giáp là cả khi khỏe mạnh hay đau yếu, ông vẫn hướng tới việc chung, vì sự nghiệp đổi mới, sáng tạo của đất nước. Khi sức khỏe không còn đủ để đến tham dự các lễ trao giải, tôn vinh nhà khoa học, Đại tướng vẫn dõi theo; các thành viên trong Quỹ và Liên hiệp Hội Việt Nam vẫn đến gặp Đại tướng để báo cáo và nghe chỉ đạo.
Phụ nữ VUSTA: Tự tin tỏa sáng và làm chủ hạnh phúc
Sáng ngày 20/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã tổ chức đã tổ chức Chương trình chúc mừng Ngày Phụ nữ Việt Nam 20/10. Sự kiện là dịp tôn vinh nét đẹp của đội ngũ nữ cán bộ, người lao động VUSTA, đồng thời lan tỏa những thông điệp truyền cảm hứng về hành trình tự tin, hạnh phúc của phụ nữ.
Viện Chính sách, Pháp luật và Quản lý mở Chuyên mục “Tư vấn Chính sách-Pháp luật” trên Tạp chí điện tử Việt Nam Hội nhập
Từ ngày 01/11, Viện Chính sách, Pháp luật và Quản lý phối hợp với Tạp chí Việt Nam Hội nhập chính thức triển khai chuyên mục “Tư vấn Chính sách - Pháp luật” trên Tạp chí điện tử Việt Nam Hội nhập, nhằm tăng cường kết nối giữa hoạt động nghiên cứu, phổ biến kiến thức chính sách, pháp luật với yêu cầu thực tiễn của đời sống, hoạt động sản xuất, kinh doanh và quản lý xã hội.