Ứng dụng composite cacbon trong cấy ghép xương

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.