Nghiên cứu chế tạo vật liệu tổ hợp nền titan gia cường bằng các thành phần cấu trúc nano tiên tiến nhằm ứng dụng trong ngành chấn thương và chỉnh hình

<p style="text-align: justify;">Ngày 19/01/2026, Bộ Khoa học và Công nghệ đã tổ chức phiên họp Hội đồng đánh giá, nghiệm thu nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp quốc gia "Nghiên cứu chế tạo vật liệu tổ hợp nền titan gia cường bằng các thành phần cấu trúc nano tiên tiến (ống nano carbon, graphen, dạng tấm hay dạng ống nano bo nitrua) nhằm ứng dụng trong ngành chấn thương và chỉnh hình", mã số: ĐTĐL.CN.21/23.</p>

Hiện nay, nhu cầu sử dụng vật liệu cấy ghép xương tại Việt Nam ngày càng gia tăng, đặc biệt các loại vật liệu cấy ghép bằng titan và hợp kim titan đang ngày càng được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, các vật liệu này mặc dù có độ bền cao, tính tương thích sinh học tốt, nhưng lại có mô đun đàn hồi lớn hơn nhiều so với xương người, dễ gây hiện tượng chắn ứng suất, tiêu xương và làm giảm tuổi thọ chi tiết cấy ghép. Bên cạnh đó, một số nguyên tố hợp kim như Al, V, Fe, Mo… đã được cảnh báo có nguy cơ gây ra một số bệnh khi tồn tại lâu dài trong cơ thể người.

Trên cơ sở kế thừa các nghiên cứu trước đây và theo định hướng phát triển vật lý giai đoạn 2021 - 2025, theo Quyết định số 1187/QĐ-TTg ngày 04/8/2020 của Thủ tướng Chính phủ, Bộ trưởng Bộ Khoa học Công nghệ đã phê duyệt nhiệm vụ "Nghiên cứu chế tạo vật liệu tổ hợp nền titan gia cường bằng các thành phần cấu trúc nano tiên tiến (ống nano carbon, graphen, dạng tấm hay dạng ống nano bo nitrua) nhằm ứng dụng trong ngành chấn thương và chỉnh hình" do GS.TS. Đoàn Đình Phương làm chủ nhiệm; Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam là cơ quan chủ trì thực hiện từ tháng 01/2023 đến tháng 12/2025 với mục tiêu chính là:

- Phát triển vật liệu tổ hợp nền titan gia cường bằng nano cacbon và nano bo nitrua, hướng tới cải thiện đồng thời độ bền cơ học và mô đun đàn hồi phù hợp với mô xương tự nhiên

- Làm chủ công nghệ chế tạo và đánh giá khả năng gia công, ứng dụng thực tế thông qua chế tạo thử các chi tiết cấy ghép điển hình.

- Đánh giá tính tương thích sinh học và độ an toàn của vật liệu và sản phẩm chế thử, làm cơ sở khoa học cho định hướng ứng dụng trong chấn thương - chỉnh hình.

Sau thời gian thực hiện các sản phẩm chính của nhiệm vụ bao gồm:

- Chế tạo thành công các hệ vật liệu tổ hợp nền titan gia cường bằng nano cacbon (ống nano cacbon, graphene) và nano bo nitrua (nano ống, tấm nano bo nitrua).

- Chế tạo thử nghiệm các sản phẩm cấy ghép điển hình như vít xương và nẹp xương, đáp ứng yêu cầu về hình dạng, kích thước và khả năng gia công.

- Chế tạo thành công các hệ vật liệu tổ hợp nền titan gia cường bằng nano cacbon (CNT, graphene) và nano bo nitrua (BNNT, BNNP) với quy mô 500 g cho mỗi hệ vật liệu;

- Xây dựng và hoàn thiện quy trình công nghệ chế tạo vật liệu tổ hợp nền titan gia cường nano cacbon và nano bo nitrua;

- Biên soạn 03 bộ tài liệu công nghệ phục vụ chuyển giao và phát triển ứng dụng.

- Các báo cáo đánh giá vật liệu, bao gồm tính chất cơ, cấu trúc - thành phần và khả năng tương thích sinh học của vật liệu và các sản phẩm chế thử.

- 03 công bố bài báo trên các tạp chí quốc tế uy tín và 02 bài báo trên các tạp chí khoa học quốc gia;

- Đăng ký 01 đơn sáng chế dược chấp nhận đơn hợp lệ;

- Hỗ trợ đào tạo 02 nghiên cứu sinh trình độ Tiến sĩ và 01 học viên cao học gắn với nội dung nghiên cứu của nhiệm vụ.

Các kết quả nghiên cứu của nhiệm vụ có ý nghĩa khoa học và giá trị ứng dụng trong lĩnh vực vật liệu y sinh và chấn thương - chỉnh hình, góp phần làm chủ công nghệ chế tạo vật liệu và sản phẩm cấy ghép, từng bước giảm sự phụ thuộc vào vật liệu và thiết bị nhập khẩu, qua đó giảm chi phí điều trị cho người bệnh và nâng cao tính chủ động trong cung ứng vật liệu y sinh. Khi được triển khai và ứng dụng trong thực tế, các kết quả của nhiệm vụ được kỳ vọng sẽ góp phần nâng cao hiệu quả điều trị, cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân, đồng thời tăng cường năng lực nghiên cứu, đào tạo và ứng dụng vật liệu y sinh tại Việt Nam.

Hội đồng nghiệm thu đánh giá cao tính cấp thiết, cách tiếp cận khoa học và các kết quả đạt được của nhiệm vụ; các sản phẩm khoa học và công nghệ đáp ứng yêu cầu đặt hàng. Với kết quả đạt được, Hội đồng thống nhất nghiệm thu nhiệm vụ ở mức "Đạt", đồng thời, yêu cầu nhóm nghiên cứu tiếp thu các nội dung góp ý và chỉnh sửa cho phù hợp, hoàn thiện hồ sơ trình Bộ Khoa học và Công nghệ ra quyết định công nhận kết quả của nhiệm vụ.