Ứng dụng công nghệ nano trong y khoa

Giáo sư người Úc Frank Caruso cho rằng công nghệ nano – sử dụng những hạt siêu nhỏ để đưa thuốc vào những tế bào bị tổn thương trong cơ thể người – có thể là một cuộc cách mạng trong lĩnh vực y khoa tương lai.

Tuy nhiên, Giáo sư Frank Caruso, thành viên Hội đồng Nghiên cứu Australia, giảng viên Khoa Kỹ thuật Sinh học Phân tử và Hóa chất thuộc Đại học Melbourne, tin rằng có phương thức điều trị phục hồi được những cấu trúc dễ tổn thương này.

Giáo sư Caruso, người được đánh giá là một trong 100 nhà nghiên cứu vật chất hàng đầu thế giới, và nhóm nghiên cứu tại Đại học Melbourne đang nghiên cứu khả năng tạo ra những hạt kích cỡ nano có thể đưa thuốc chữa bệnh vào các tế bào trong cơ thể người.

“Chúng tôi đặc biệt quan tâm tới những tính chất của các hạt nano tác động tới khả năng tiếp nhận và xử lý của tế bào,” ông Caruso nói. “Ví dụ hình dáng, kích cỡ và độ đàn hồi của mỗi hạt có ảnh hưởng gì? Chúng ta có thể khai thác những tính chất này để điều chỉnh hoặc chỉ đạo quy trình sinh học của các hạt siêu nhỏ này hay không?”

Nhóm nghiên cứu của ông Caruso đã phối hợp với các nhà khoa học tại Học viện Mô phỏng Sinh học tìm hiểu cách đưa các neurotrophin, yếu tố sống còn của dây thần kinh, tới các tế bào lông và bảo quản được càng lâu càng tốt.

Vấn đề cần giải quyết là tìm cách đưa thuốc tới các tế bào lông trong một khoảng thời gian liên tục.

“Chúng tôi cố gắng bảo tồn tế bào thần kinh ở tai trong và giải phóng neurotrophin trong một khoảng thời gian dài, nói chung là nhiều tháng, nếu có thể. Trước đây từng có nghiên cứu chứng minh có thể bảo toàn được những tế bào lông này,” ông Caruso cho biết.

Để đạt được mục tiêu, ông Caruso và nhóm nghiên cứu đang phát triển những viên thuốc bọc neurotrophin có kích cỡ bằng hạt nano.

“Chúng tôi bắt đầu thiết kế những hạt siêu nhỏ và sau đó tráng một lớp polymer trên những hạt này giống như củ hành, về cơ bản là tạo một củ hàng từ bên trong,” ông Caruso giải thích. “Sau đó chúng tôi loại bỏ những hạt đã được sử dụng làm mẫu và giữ lại những hạt được tráng lớp polymer, bơm các loại pép-tít thuốc khác nhau vào những hạt này và quan sát hoạt động của chúng.”

Tiềm năng khổng lồ

Phục hồi các tế bào lông chỉ là một ứng dụng của công nghệ nano. Công nghệ này cũng có tiềm năng ứng dụng để điều trị các bệnh như ung thư, bệnh tim và điều chế vắc-xin. Công nghệ nano có thể hỗ trợ đưa lượng thuốc cần thiết vào đúng bộ phận cơ thể tại thời điểm thích hợp.

Ví dụ, vắc-xin đã ngày càng phức tạp hơn nhưng các nhà khoa học vẫn vấp phải một số khó khăn như bảo vệ thành phần cơ bản của vắc-xin không bị tác động bởi các quy trình phân hủy ngoại chất của cơ thể trong khoảng thời gian đủ lâu để các thành phần này tới được các bộ phận cần tiếp nhận.

“Trong cơ thể, vắc-xin hoặc các pep-tít tan rã nhanh. Do vậy, thuốc được đặt trong các hạt siêu nhỏ sẽ được bảo quản,” ông Caruso nói.

Ngoài công trình nghiên cứu ứng dụng với các tế bào lông, nhóm nghiên cứu hiện phối hợp với các nhà khoa học tại Đại học Melbourne phát triển phương tiện có kích cỡ bằng hạt nano để ‘chuyên chở’ các loại vắc-xin phòng bệnh như vắc-xin phòng HIV. Các phương tiện siêu nhỏ này được thiết kế để tăng phản ứng miễn dịch của cơ thể với vắc-xin.

Mặc dù còn cần thực hiện nhiều nghiên cứu để tìm hiểu sự tương tác giữa các nguyên liệu kỹ thuật mới và tế bào trong cơ thể con người, ông Caruso nhận định công nghệ nano có tiềm năng dài hạn.

“Chúng tôi cần nghiên cứu thêm để hiểu rõ một số phản ứng tương tác và yếu tố dẫn tới những hoạt động tương tác này trước khi ứng dụng công nghệ trong điều trị,” ông Caruso nói. “Tôi cho rằng công nghệ nano có tiềm năng lớn trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe tương lai.

Nguồn: http://www.radioaustralia.net.au/