(Chwith) Llun o ddeunydd argraffedig 3D wedi’i fewnblannu in vivo am 4 wythnos. Tynnwyd y llun gan ddefnyddio microsgop sganio electronau. Llun gan: Dr Dr Zhidao Xia.
(Dde) Llun o gwrel. Llun gan: Jesus Cobaleda
Mae ymchwilwyr ym Mhrifysgol Abertawe wedi datblygu dull amgen chwyldroadol ar gyfer impiadau esgyrn a ysbrydolwyd gan gwrel sy'n hyrwyddo iachâd cyflymach ac yn ymdoddi'n naturiol yn y corff ar ôl i'r broses atgyweirio ddod i ben.
Mae'r ymchwil arloesol hon, a arweiniwyd gan Dr Zhidao Xia o Ysgol Feddygaeth Prifysgol Abertawe ar y cyd â'r Gyfadran Wyddoniaeth a Pheirianneg a sawl partner allanol*, wedi derbyn patent ac wedi cael ei chyhoeddi yn y cyfnodolyn blaenllaw Bioactive Materials.
Mae namau ar yr esgyrn a achosir gan gyflyrau megis doresgyrn, tiwmorau ac anafiadau nad ydynt yn gwella, yn un o'r prif ffactorau sy’n achosi anabledd yn fyd-eang. Yn draddodiadol, mae meddygon yn defnyddio naill ai asgwrn y claf ei hun (hunan-impiad) neu asgwrn gan roddwr (alo-impiad) i lenwi'r bylchau hyn. Fodd bynnag, mae’r dulliau hyn yn wynebu heriau, gan gynnwys cyflenwad cyfyngedig, risg o haint a phryderon moesegol.
Drwy ddefnyddio technoleg argraffu 3D, mae'r tîm wedi datblygu deunydd biomimetig sy'n dynwared strwythur mandyllog a chyfansoddiad cemegol impiad asgwrn amgen wedi'i wneud o gwrel sy’n cyfuno'n berffaith ag asgwrn dynol ac sy’n cynnig sawl budd anhygoel:
- Iachâd Cyflym - Mae'n helpu asgwrn newydd i dyfu o fewn rhwng 2 a 4 wythnos yn unig.
- Integreiddio Cyflawn - Mae'r deunydd yn diraddio'n naturiol o fewn rhwng 6 a 12 mis ar ôl y broses adfywio, gan adael asgwrn iach yn unig.
- Cost-effeithiol - Yn wahanol i gwrel neu asgwrn gan roddwr, mae'n hawdd cynhyrchu’r deunydd hwn ar raddfa fawr.
Mewn astudiaethau cyn-glinigol, dangosodd y deunydd ganlyniadau anhygoel: gwnaeth atgyweirio namau ar esgyrn o fewn rhwng 3 a 6 mis, gan hyd yn oed sbarduno creu haen newydd o asgwrn cortigol iach a chryf o fewn 4 wythnos.
Nid yw perfformiad y rhan fwyaf o opsiynau amgen ar gyfer impiadau esgyrn synthetig sydd ar y farchnad ar hyn o bryd cystal â pherfformiad asgwrn naturiol. Maent naill ai'n cymryd gormod o amser i ymdoddi neu nid ydynt yn integreiddio'n dda, neu maent yn achosi sgîl-effeithiau megis llid. Mae'r deunydd newydd hwn yn goresgyn y problemau hyn drwy ddynwared yn agos asgwrn naturiol o ran strwythur ac ymddygiad biolegol.
Esbonionodd Dr Xia: "Mae ein dyfais yn pontio'r bwlch rhwng opsiynau amgen synthetig ac esgyrn gan roddwyr. Rydym wedi dangos bod modd creu deunydd diogel ac effeithiol y gellir ei gynhyrchu ar raddfa fawr i fodloni galw byd-eang. Gallai hyn roi terfyn ar ddibynadwyedd ar esgyrn rhoddwyr a mynd i'r afael â'r materion moesegol ac o ran cyflenwad ym maes impiadau esgyrn."
Yn ogystal ag addo i wella ansawdd bywyd cleifion, mae arloesiadau fel hyn hefyd yn lleihau costau gofal iechyd ac yn cynnig cyfleoedd newydd i'r diwydiant biofeddygol.
Mae tîm Prifysgol Abertawe bellach yn awyddus i weithio mewn partneriaeth â chwmnïau a sefydliadau gofal iechyd i ddod â'r dechnoleg hon sy'n newid bywydau i gleifion ym mhedwar ban byd.
*Cynhaliwyd yr astudiaeth gan Brifysgol Abertawe, y DU; Prifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Huazhong, Tsieina; Ysbyty Canolog Xiangyang, Tsieina; Ysgol Feddygaeth Johns Hopkins, UDA; Oxford Instruments NanoAnalysis, y DU; Prifysgol McGill, Canada; Y Brifysgol Agored, y DU; Prifysgol Rochester, UDA; Prifysgol Rhydychen, DU, a Phrifysgol Sheffield, y DU.