Vật liệu y sinh đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực khoa học sức khỏe và sự phát triển của lĩnh vực này là trọng tâm đối với một xã hội đang phát triển mạnh như Việt Nam. Vật liệu y sinh là vật liệu do con người chế tạo nên; đặc tính chính của vật liệu là tính tương thích sinh học và có khả năng tương tác với cơ thể sống mà không gây hại. Vật liệu y sinh được sử dụng để tạo ra các bộ phận thay thế khớp xương, bộ phận xương, sụn, da, mạch máu, van tim,…. Phát triển vật liệu y sinh đang dẫn đầu các đột phá công nghệ trong lĩnh vực y tế chăm sóc sức khỏe cộng đồng. Các công nghệ như in 3D và điều chỉnh chức năng tự nhiên đang được áp dụng để tạo ra các vật liệu y sinh thông minh và hiệu quả hơn.
GS.TS Nguyễn Kim Ngà
Nhóm nghiên cứu về Vật liệu Y sinh, do GS.TS Nguyễn Kim Ngà dẫn dắt, thuộc Trường Hóa và Khoa học Sự sống, Đại học Bách Khoa Hà Nội, đã và đang thực hiện nhiều dự án về phát triển các Vật liệu Y sinh định hướng trong tái tạo xương và kỹ thuật mô, được tài trợ bởi Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ Việt Nam (giai đoạn 2012-2025). Các kết quả của các dự án về Vật liệu Y sinh của nhóm, đã công bố 20 bài báo khoa học trên các tạp chí uy tín trong và ngoài nước, trong đó có 05 công trình được đăng trên các tạp chí ISI uy tín Q1 như Colloids and Sufaces B: Biointerfaces (h-index 185, IF= 5.999) và RSC Advances (h-index 189, IF=4.036) và nhiều công bố trên các tạp chí ISI Q2 và Q3. Tham gia thực hiện các dự án của nhóm bao gồm nhiều các bạn sinh viên ngành Hóa học và Kỹ thuật Hóa dược (từ K54 đến K65), trong đó có 6 sinh viên đã tiếp tục học theo đuổi sau đại học CTĐT tích hợp Cử nhân-Thạc sĩ ngành Hóa học và một số bạn sau tốt nghiệp đã nhận được học bổng TS tại Đại học Chung Nam Hàn Quốc. Ngoài ra, có 01 nghiên cứu sinh đã được đào tạo và 01 nghiên cứu sinh đang được đào tạo theo định hướng nghiên cứu về vật liệu y sinh của nhóm.
Các kết quả nổi bật của nhóm nghiên cứu, là đã chế tạo thành công vật liệu hydroxyapatite (HAp) (hợp chất calcium phosphate) đi từ nguồn thải sinh học- vỏ trứng gà. Vật liệu HAp tổng hợp có cấu trúc và thành phần bắt chước apatite của xương tự nhiên, do đó vật liệu có hoạt tính sinh học và khả năng tạo ra khoáng xương chỉ sau 3 và 10 ngày nuôi trong dung dịch mô phỏng dịch giả thể người. Nhóm cũng đã chế tạo thành công một số dạng vật liệu khung 3D trên cơ sở composite polyme/HAp, có cấu trúc tương tự xương, có hoạt tính sinh học và tương thích sinh học cao. Vật liệu phát triển của nhóm có tiềm năng ứng dụng phát triển thành vật liệu tái tạo xương và điều trị xương theo kỹ thuật mô. Đây là kỹ thuật mới trong điều trị bệnh về xương, cho phép giảm thiểu chi phí, giảm thời gian chữa bệnh, và không gây tác dụng phụ cho người bệnh so với các phương pháp ghép xương truyền thống gây nên.
Hình 1. Vật liệu biomimetic hydroxyapatite tổng hợp đi từ nguồn vỏ trứng có khả năng tạo khoáng xương tự nhiên chỉ sau 3 ngày và 10 ngày ngâm trong dung dịch giả thể người
Hình 2. Vật liệu bắt chước xương tự nhiên poly(D,L) lactic acid/HAp có khả năng tương thích sinh học cao với tế bào máu và tạo khoáng xương sau 7 ngày
Hình 3. Vật liệu khung scaffold 3D Chitosan/HAp thể hiện tính tương thích sinh học cao, hấp phụ lượng lớn protein trên bề mặt vật liệu chỉ sau 24 h
Hình 4. Hình ảnh trong lễ bảo vệ luận án TS của cựu HVCH Nguyễn Thị Thúy Châu của nhóm tại Đại học Chung Nam, Hàn Quốc (5/2024) (Ảnh nhân vật cung cấp
