“วัสดุปลูกถ่ายกระดูกแบบใหม่ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากปะการัง
ช่วยสร้างกระดูกภายใน 2-4 สัปดาห์ และสลายไปตามธรรมชาติเมื่อมันทำหน้าที่สำเร็จ”
กระดูกเป็นโครงสร้างสำคัญที่ช่วยให้ร่างกายของเราทำท่าทางต่าง ๆ ได้ไม่ว่าจะเป็นกิน เดิน โหน หรือกระโดดโลดเต้น แต่อย่างไรก็ตามมันเป็นชิ้นส่วนที่ค่อนข้างมีความเปราะบางภายในตัวเอง ทำให้พฤติกรรมบางอย่างสามารถสร้างความผิดปกติให้กับกระดูกได้
ไม่ว่าจะเป็นกระดูกหัก ร้าว มีเนื้องอก และอาการบาดเจ็บอื่น ๆ ที่เรื้อรังต่างเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของความพิการทั่วโลก ซึ่งโดยทั่วไปแล้วแพทย์จะใช้กระดูกของผู้ป่วยเองหรือกระดูกที่ได้รับบริจาคมาเพื่อปลูกถ่ายและเติมเต็มช่องว่างที่เกิดขึ้น
ทว่าวิธีการเหล่านั้นมาพร้อมกับความท้าทายอื่น ๆ อีกมากเช่น ปริมาณที่จำกัด เสี่ยงต่อการติดเชื้อ และข้อกังวลด้านจริยธรรมหลายประการ แต่ในตอนนี้ดูเหมือนว่าทีมวิจัยที่นำโดยคณะแพทยศาสตร์ ของมหาวิทยาลัยสวอนซีในสหราชอาณาจักร ได้แก้ปัญหาเหล่านั้นแล้วโดยได้รับแรงบัลดาลใจจากปะการัง
“สิ่งประดิษฐ์ของเราช่วยเชื่อมช่องว่างระหว่างวัสดุทดแทนกระดูกสังเคราะห์และกระดูกที่ได้รับบริจาคมา” ดร. จื้อเต้า เซี่ย (Zhidao Xia) ผู้นำการวิจัย กล่าว “เราได้แสดงให้เห็นแล้วว่าเป็นไปได้ที่จะสร้างวัสดุที่ปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และปรับขนาดได้เพื่อตอบสนองต่อความต้องการทั่วโลก ซึ่งจะช่วยยุติการพึ่งพากระดูกบริจาค และแก้ไขปัญหาด้านจริยธรรมกับการจัดหาในการปลูกถ่ายกระดูกได้”
ด้วยเทคโนโลยีใหม่ ๆ อย่างการพิมพ์ 3 มิติแบบขั้นสูงเข้ามาในการช่วยแก้ปัญหา ทำให้ทีมวิจัยสามารถสร้างวัสดุเลียนแบบโครงสร้างทางชีวภาพของปะการังซึ่งมีรูพรุนและมีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายกับกระดูก อีกทั้งยังปรับเปลี่ยนไปตามช่องว่างที่ต้องการปลูกถ่ายได้ด้วย
ต่อมาทีมวิจัยได้ทำการทดลองทางคลินิกในหนูเพื่อดูประสิทธิภาพในการสร้างกระดูกหน้าแข้งและกล้ามเนื้อหน้าแข้งด้านใหม่ ๆ ตามรายงานที่เพิ่งเผยแพร่บนวารสาร Bioactive Materials เผยให้เห็นว่าวัสดุใหม่นี้ประสบความสำเร็จอย่างสวยงามและน่าทึ่ง
ภายใน 14 วัน บริเวณที่ได้รับการผ่าตัดเข้าไปใหม่นั้นสามารถสร้างกระดูกภายในเยื่อหุ้มอย่างรวดเร็ว โดยมีความหน้าของกระดูกและปริมาตรแคลลัสเพิ่มขึ้น 4 ถึง 8 เท่าเมื่อเทียบกับการผ่าตัดแบบหลอกในกลุ่มควบคุม ไม่เพียงเท่านั้นใน 28 วันต่อมา กระดูกใหม่ก็เริ่มมีการปรับเปลี่ยนโครงสร้างและสร้างชั้นกระดูกคอร์เท็กซ์ขึ้นมาใหม่ให้เข้ากับร่างกาย
ความสามารถนี้ช่วยแก้ข้อบกพร่องอย่างหนึ่งที่พบกันมากในการปลูกถ่ายกระดูกแบบสังเคราะห์ โดยเฉพาะปัญหาเรื่องการผสมผสานรวมกับร่างกาย การสลายตัว หรือผลข้างเคียงบางอย่างเช่น การอักเสบ แต่วัสดุใหม่นี้สามารถแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้อย่างน่าทึ่ง
“นอกจากนี้มันยังรวมตัวกันได้ยอ่างสมบูรณ์ โดยมีการสลายตัวตามธรรมชาติภายใน 6-12 เดือน เหลือไว้เพียงกระดูกที่สร้างใหม่อย่างสมบูรณ์เท่านั้น” แถลงการณ์จากมหาวิทยาลัยสวอนซี ระบุ “วัสดุนี้ยังมีความคุ้มค่าอีกด้วย สามารถผลิตได้ในปริมาณมากอย่างง่ายดาย คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้วัสดุนี้เป็นโซลูชันที่ก้าวล้ำสำหรับการแก้ไขข้อจำกัดของวิธีการปลูกกระดูกแบบดั้งเดิม”
นวัตกรรมนี้ไม่เพียงแต่จะช่วยปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยและประชาชนอีกจำนวนเท่านั้น แต่ยังช่วยลดต้นทุนด้านการดูแลสุขภาพ ค่าใช้จ่ายของภาครัฐ และสร้างโอกาสใหม่ ๆ ให้กับอุตสาหกรรมชีวการแพทย์อีกด้วย
“การศึกษานี้ยังแสดงให้เห็นว่าแคลเซียมคาร์บอนเนตนั้นช่วยเพิ่มการย่อยสลายทางชีวภาพและการสร้างกระดูกเมื่อใช้ร่วมกับไฮดรอกซีอะพาไทต์” ดร. เซี่ย กล่าว “ผลการศึกษานี้จะมีส่วนสนับสนุนอย่างมากต่อการวิจัยในอนาคตที่เกี่ยวกับการพัฒนาสารชีวภาพสำหรับการสร้างกระดูกใหม่”
ท้ายที่สุดในตอนนี้ทีมวิจัยของมหาวิทยาลัยสวอนซีกำลังมองหาพันธมิตรกับบริษัทและองค์กรด้านการดูแลสุขภาพต่าง ๆ เพื่อนำเทคโนโลยีนี้ไปยังผู้ป่วยทั่วโลกให้เข้าถึงง่ายขึ้น
สืบค้นและเรียบเรียง
วิทิต บรมพิชัยชาติกุล
ที่มา
อ่านเพิ่มเติม : นักวิทยาศาสตร์เพาะพันธุ์ปะการัง
ที่สามารถทนทานต่อความร้อนได้จากเดิม 1 องศาเซลเซียส
