Phát triển loại robot tí hon chữa lành xương gãy
Ý tưởng công nghệ độc đáo: Phát triển toa xe điện thông minh tự chạy trên đường sắt
Sử dụng hiệu quả các nguồn lực khoa học công nghệ và đổi mới sáng tạo
Start-up công nghệ Meey Land và mục tiêu năm 2022 ‘chuyển mình bứt phá’
Công nghệ mới đang được phát triển bởi nhóm nhà khoa học tại Đại học Linköping, Thụy Điển và Đại học Okayama, Nhật Bản. Nó được lấy cảm hứng từ mô thóp giúp hộp sọ của trẻ sơ sinh trở nên mềm và linh hoạt khi di chuyển qua đường sinh, sau đó cứng lại thành xương.
Vật liệu mới có dạng một dải hydrogel alginate mỏng có nguồn gốc từ tảo. Một mặt của gel được bao phủ bởi polymer hoạt tính điện hóa gọi là polypyrrole (PPy), mặt còn lại chứa các phân tử sinh học gọi là mảnh nano màng plasma (PMNF) có nguồn gốc từ tế bào.
Dải vật liệu (ngoài cùng bên trái) khi chưa quấn quanh mảnh xương gà (trắng).
Khi nhóm chuyên gia đưa dòng điện hạ thế vào vật liệu, PPy phản ứng bằng cách tăng thể tích. Vì polymer chỉ nằm ở một mặt, phản ứng này khiến dải vật liệu bị uốn cong về một phía.
Khi cắt vật liệu theo những kiểu khác nhau, nhóm nghiên cứu có thể khiến nó uốn cong thành những hình dạng khác nhau, ví dụ như hình bán nguyệt hoặc xoắn ốc. Trong khi đó, do PMNF bắt nguồn từ những tế bào tham gia quá trình phát triển xương, chúng sẽ khoáng hóa một cách tự nhiên và cứng lại như xương khi đặt vào trong cơ thể người.
Các nhà khoa học hy vọng có thể đưa những robot tí hon làm từ vật liệu này vào vị trí gãy xương phức tạp trong tương lai. Chúng sẽ giãn nở và lấp đầy những chỗ thiếu hụt xương khi truyền vào dòng điện. Sau đó, chúng sẽ cứng lại thành xương và vá chỗ khuyết.
Trong các thí nghiệm, nhóm nhà khoa học đã thành công khiến các dải vật liệu tự quấn quanh xương gà trong môi trường nuôi cấy tế bào (tương tự cơ thể người về mặt hóa học). Những dải này sau đó phát triển thành xương nhân tạo hợp nhất với xương gà.
Hà My