Nghiên cứu sử dụng đường để sản xuất và cung cấp các mô cấy ghép não giúp giảm phản ứng chống cơ thể chủ

Trong điều trị rối loạn chức năng thần kinh thì cấy ghép não là phương pháp thường được bác sĩ lựa chọn và việc sử dụng phương pháp này giúp tăng cường khả năng nhận thức, đây là một lĩnh vực nghiên cứu đầy hứa hẹn. Cấy ghép có thể được sử dụng để theo dõi hoạt động của não hoặc kích thích các bộ phận của não bằng cách sử dụng xung điện. Ví dụ: Trong bệnh động kinh, cấy ghép não có thể xác định vị trí xảy ra cơn động kinh.

Sau một thời gian, mô cấy có thể sẽ kích hoạt phản ứng chống cơ thể chủ, tạo ra tình trạng viêm và mô sẹo xung quanh mô cấy làm giảm hiệu quả của chúng.

Vấn đề được xem xét ở đây là mô cấy truyền thống thường cứng hơn nhiều so với mô não (có độ mềm tương đương bánh pudding). Khi bộ phận cấy ghép và mô bị áp lực có thể gây ra sự chuyển động liên tục của bộ não đối với bộ phận cấy ghép khiến cho cơ thể coi bộ phận cấy ghép như một vật thể lạ. Sự tương tác giữa mô cấy và não tương tự như một con dao cắt vào một miếng bánh pudding. Một bộ phận cấy ghép mềm như mô não sẽ là lựa chọn lý tưởng, tuy nhiên những bộ phận cấy ghép mềm như vậy sẽ khó sản xuất vì có kích thước siêu nhỏ.

Một nhóm các nhà nghiên cứu từ The Neuro (Viện Thần kinh Montreal-Bệnh viện) và Khoa Kỹ thuật Y sinh của McGill đã tìm ra một giải pháp sử dụng Silicone và đường.

Bằng cách sử dụng Polyme Silicone, được dùng rộng rãi trong các ứng dụng y tế, các nhà khoa học đã có thể tạo ra bộ phận cấy ghép não mềm nhất với độ dày của một sợi chỉ khâu mỏng (~ 0,2 mm) và độ đặc của chúng cũng mềm như bánh pudding. Sau đó, họ có thể cấy nó vào não bằng một mẹo nhỏ trong công thức nấu ăn.

Họ đã áp dụng các kỹ thuật nấu ăn cổ điển gồm nấu chảy đường, làm caramen và tạo khuôn để làm que cấy, cũng như để đặt nó vào một cây kim làm bằng đường cứng.

Trong quá trình thử nghiệm, một con chuột đã được gây mê, bác sĩ phẫu thuật sẽ dùng cây kim đường để đưa bộ phận cấy ghép đến đúng vị trí, và tan biến trong vài giây, để lại bộ phận cấy ghép tại đúng vị trí xác định. Đường không độc hại và được chuyển hóa tự nhiên bởi não. Sau ba và chín tuần cấy ghép, nhóm nghiên cứu kiểm tra mô não nhận thấy mật độ tế bào thần kinh cao hơn và phản ứng chống cơ thể chủ thấp hơn so với cấy ghép truyền thống. 

Tuy nhiên để phát triển loại cấy ghép này thì cần phải thực hiện thêm nhiều nghiên cứu hơn nữa, hoạt động bằng điện và để chứng minh tính an toàn cũng như hiệu quả của phương pháp này ở người, một ngày nào đó chúng có thể được sử dụng, mở ra tiềm năng của cấy ghép não trong điều trị bệnh thần kinh và rối loạn chức năng.

Edward Zhang, tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết: Các thiết bị cấy ghép mà chúng tôi tạo ra rất mềm nên cơ thể không coi đó là mối đe dọa lớn, cho phép chúng tương tác với não mà ít bị can thiệp hơn. Tôi rất vui mừng về tương lai của công nghệ cấy ghép não và tin rằng công việc của chúng tôi giúp mở đường cho một thế hệ cấy ghép mới có thể làm cho cấy ghép não trở thành một phương pháp điều trị y tế khả thi hơn.

Tim Kennedy, cũng là người tham gia nghiên cứu cho biết: Bằng cách giảm phản ứng viêm của não, bộ phận cấy ghép mới của chúng tôi là một dấu hiệu tốt cho não cũng như cho chức năng lâu dài của bộ phận cấy ghép. Cây kim đường thu nhỏ do Zhang nghĩ ra là một giải pháp tuyệt vời để đặt mô cấy siêu mềm vào mô não.

David Juncker, Giáo sư Kỹ thuật Y sinh tại McGill và là đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: Nghiên cứu kỹ thuật y sinh là việc biến điều không thể thành có thể. Ở đây, chúng tôi bắt đầu chế tạo ra một bộ phận cấy ghép mềm như não và đưa chúng vào não, đó là một thách thức lớn. Chúng tôi rất vui mừng về kết quả và khả năng cửa phương pháp này mở ra cho việc cấy ghép não lâu dài, dung nạp tốt.