Từ vật liệu dạng gel, khung xương đông cứng tạo ra cấu trúc lỗ xốp giúp tế bào mô xương tự nhiên liên kết bám trên khung để tăng sinh. Khung xương nhân tạo này có khả năng phân hủy sinh học (biến mất sau khi tế bào xương người bám dính, phát triển).
Tế bào xương này có thể tiết ra chất nền để tạo khung xương của chính nó để lấp đầy phần xương bị khuyết. Dựa vào tính chất, vị trí mô xương bị khuyết, nhóm có thể điều chỉnh thời gian phân hủy sinh học sao cho tương đồng thời gian tế bào xương tiết ra và tạo ra khung xương. Thời gian này từ vài tháng đến cả năm.
Nhóm đã thử nghiệm trên chuột bằng cách gây mê, khoan một vị trí ở nắp sọ để tạo khiếm khuyết xương và không làm tổn hại não của chúng. Sau đó tiến hành bơm gel vào khu vực chuột bị khuyết xương. Chuột khi tỉnh lại được theo dõi chỉ số sinh tồn như cân nặng, chế độ ăn uống, di chuyển... trong vòng một tháng.
Vì vật liệu dạng gel nên khi vào nắp sọ nó có thể làm đầy vị trí bị khiếm khuyết dù ở hình dạng nào. Trong thời gian ngắn, gel sẽ đóng rắn và bắt đầu quá trình tạo khung xương nhân tạo.
Sau một tháng, nhóm tiến hành làm chết nhân đạo chuột, phẫu thuật não để đánh giá khả năng tái tạo mô xương dựa trên khung xương nhân tạo bằng phương pháp nhuộm mô sinh học. Kết quả cho thấy tỷ lệ lấp đầy 80 - 90% vị trí khiếm khuyết trên nắp sọ chuột, khả năng tương thích sinh học cao.
Dù đã có những kết quả khả quan, PGS.TS Nguyễn Thị Hiệp, Trưởng khoa Kỹ thuật Y sinh, Trường Đại học Quốc tế cho biết, những thử nghiệm mà nhóm vừa thực hiện mới chỉ là một trong những bước khởi đầu cho một chuỗi nghiên cứu dài hơi.
Chẳng hạn, với vật liệu hydrogel để tái tạo xương, nhóm tiếp tục nghiên cứu để tương lai có thể cho ra đời các sản phẩm dùng để tiêm cho người loãng xương hay mất xương. Trong đó hydrogel sẽ không chỉ mang theo khoáng xương mà còn đóng vai trò là “hệ tải” để vận chuyển các tế bào gốc và kiểm soát vị trí của chúng, từ đó tăng hiệu quả điều trị cho người bệnh.
Trước mắt, nhóm nghiên cứu muốn phát triển gel tạo khung xương thành một dạng mực in sinh học có thể thương mại. Gel sau khi in sinh học có thể tạo thành các khung xương nhân tạo phục vụ cho việc nghiên cứu lĩnh vực y sinh cũng như thử nghiệm trên động vật thay thế các sản phẩm ngoại nhập có giá thành cao.