Phát minh mới trong lĩnh vực y học nano

Tạp chí Nano Letters của Mỹ số trung tuần tháng 4/2012 đăng tải nghiên cứu của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã thành công trong việc tạo ra các hạt nano (nanoparticles) có khả năng tổng hợp được protein theo yêu cầu của con người. Các hạt nano này được ví như “xưởng sản xuất protein” và khi được kích hoạt bằng tia cực tím nó sẽ tìm đến mục tiêu đã định.

 

Hạt nano sẽ được sử dụng để đưa các protein siêu nhỏ, kể cả các loại hóa chất chữa bệnh lẫn protein có kích thước lớn như các chất kháng thể. Tự chúng có thể tìm kiếm các hỗn hợp như lipid, ribosomes, acid amino và các enzym cần cho việc tổng hợp protein.

 

Thậm chí cả các trật tự các axít amin để tạo ra cả những loại protein chất lượng cao theo ý định của con người. Các ADN sẽ được tổng hợp bằng một hợp chất hóa học có tên DMNDE, có khả năng liên kết tốt với ADN trong môi trường tia cực tím ngay sau khi quá trình tổng hợp protein được bắt đầu. Việc ra đời các hạt nano có khả năng tổng hợp protein mở ra những triển vọng mới cho việc trị bệnh, đặc biệt là đưa các loại hóa chất chữa bệnh vào cơ thể như trong trường hợp điều trị bệnh ung thư.

Nhóm chuyên gia ở Đại học Washington Mỹ (UOW) vừa nghiên cứu tạo thành công một cảm biến ADN dẫn động bằng các môtơ phân tử, có khả năng lập được trật tự của một phân tử ADN đơn. Cảm biến (sensor) này chính là một nanopore protein được ra đời bằng kỹ thuật chuyển gen có miệng mở chỉ bằng 1/1 tỉ độ rộng của 1m, nhưng đủ để cho một chuỗi ADN đi qua. Nanopore (khe hở nanno) được đặt trên một chiếc màng bao quanh là hợp chất clorua-kali và cho dòng điện đi qua, kết quả tạo được dòng ionic.

 

Các thành phần như nucleotide-cytosine, guanine adenine và thymie tạo nên chuỗi ADN tác động đến dòng ionic theo những cách khác nhau cho phép các nhà khoa học sử dụng các tín hiệu dòng này để nhận dạng nucleotide một cách dễ dàng hơn.

Một trong những bước tiến mới trong lĩnh vực điều trị bệnh ung thư là cho ra đời một loại vật liệu mới, có thể ngăn chặn quá trình phát triển của các tế bào gây ung thư vú ở phụ nữ. Đây là cơ chế cách ly nhằm để “đói” tế bào, làm cho chúng không phát triển, di căn được. Vật liệu mới nói trên là sản phẩm của các chuyên gia ở Đại học Brown Mỹ (BU) phát minh, được công bố trên tạp chí Nanotechnology số ra trung tuần tháng 4/2012.

 

Theo GS. Thomas Webster, người chủ trì nghiên cứu cho biết, vật liệu nói trên có tên là bề mặt nano (nanosurface) hay đệm nano, nó có khả năng ngăn chặn tế bào ung thư hút dưỡng chất và cuối cùng làm cho chúng teo lại không phát triển được nữa. Nanosurface được chế tạo từ các hạt nanotographies, đã qua thử nghiệm cho thấy có tác dụng ức chế tế bào ung thư phổi phát triển rất hiệu quả và được xem là hướng đi mới trong việc sản xuất các loại sản phẩm y học tái sinh, hạn chế liệu pháp hóa trị liệu gây hại cho người bệnh như đang được ứng dụng như hiện nay.

 

Ngoài ra, nanosurface còn làm giảm các chức năng của tế bào ung thư mà không cần dùng đến liệu pháp hóa trị liệu hay chiếu xạ. Đặc biệt, nanosurface rất tương thích với các tế bào khỏe mạnh của cơ thể, đặc biệt là ở vú. Ngoài dùng cho mục đích chữa ung thư, vật liệu này còn được dùng để xúc tiến quá trình tái sinh xương, sụn, da và các loại tế bào khác.

Chip MC (Mcrofluidic Chip) hay chip đi theo công nghệ kênh dẫn vi lưu, một lĩnh vực khoa học khá mới mẻ, cho phép con người phân tích, kiểm soát trên quy mô cực nhỏ, đồng thời cho ra đời thiết bị gọn nhẹ, tiết kiệm chi phí, hiệu quả hơn so với các thiết bị truyền thống và chíp MC là một trong số những ứng dụng tiềm năng của kỹ thuật này. Chip MC là sản phẩm của nhóm chuyên gia ở Đại học Boston và Đại học Y khoa Harvard phối hợp thực hiện, nó có khả năng chiết xuất acid nucleic và sao chép ngược PCR (RT-PCR) trong một thiết bị để điều chỉnh nhiệt và khống chế dịch.

 

Chip MC đã được dùng thử nghiệm với mẫu đờm của người mắc bệnh cúm, cho kết quả chính xác cao, tiến độ nhanh hơn so với phương pháp xét nghiệm trong phòng thí nghiệm. Chip kênh dẫn vi lưu MC nói trên sẽ được đưa vào ứng dụng trong tương lai gần để chẩn đoán bệnh cúm, kể cả việc nuôi cấy virut trong phòng thí nghiệm, phục vụ cho việc nghiên cứu hoặc xét nghiệm bệnh cúm ở nhóm phụ nữ mang thai, khắc phục tình trạng thiếu chính xác như các kỹ thuật truyền thống hiện đang sử dụng.