Hạt nano chữa bệnh pps

Hạt nano chữa bệnh (Hóa học ngày nay-H2N2)-Cơ thể sống được cấu tạo từ các tế bào kích thước điển hình là 10 micromet. Tế bào gồm các phần tử nhỏ hơn, cỡ dưới micromet. Protein tạo nên các phần tử của tế bào lại còn nhỏ hơn nữa, cỡ 5 nanomet, vào cỡ kích thước hạt nano nhỏ nhất mà con người chế tạo ra được trong công nghệ nano. Các kích thước đưa ra trên đây giúp chúng ta hình dung được hạt kích cỡ nanomet có khả năng len lỏi vào khắp nơi trong cơ thể và nếu biết cách, con người có thể trao cho hạt nano những nhiệm vụ y học tỉ mỉ đến tận từng tế bào, từng protein… Khi nói về công nghệ nano trong y tế, người ta hay nhắc đến một bộ phim khoa học giả tưởng lý thú tên là “Cuộc du hành kỳ diệu” (The fantastic voyage). Bộ phim mô tả một đoàn bác sỹ, y tá giỏi được trang bị đầy đủ dao, kéo, thuốc thang, dụng cụ khám và chữa bệnh bỗng chốc hoá thân thành những người tí hon đi vào trong cơ thể, đi dọc theo những mạch máu lớn cho đến các huyết quản li ti, tới mọi nơi trong cơ thể. Gặp những tế bào hư hỏng họ sửa chữa; kiểm tra cho đến tận protein của tế bào, thấy chỗ nào, protein nào có bệnh tật, hư hỏng thì sửa chữa, điều trị, nếu hư hỏng quá nhiều thì họ cắt bỏ, thay cái mới, cái tốt vào, những cái thừa ra thì loại bỏ, những cái thiếu thì bổ sung… Đó là chuyện giả tưởng. Nhưng chính hiện nay người ta đang tìm cách biến các hạt nano thành các bác sĩ, y tá tí hon như vậy. Dưới đây chúng ta cùng xem xét một vài ví dụ cụ thể đã làm được trong thời gian gần đây: Hạt nano chữa bệnh ung thư Bệnh ung thư bắt đầu bằng một số tế bào trong cơ thể phát triển theo cách không điều khiển được (quá giới hạn phân chia tế bào thông thường), xâm lấn phá hoại các tế bào lân cận, có khi lây lan ra chỗ khác theo máu. Phần lớn là chúng phát triển, tụ tập lại thành các u ung thư nhưng cũng có thể phân tán, không tạo rau. Cái khó của việc chữa bệnh ung thư là không phát hiện được sớm, lúc mới chỉ có một nhóm nhỏ hình thành. Mặt khác, rất khó tiêu diệt tế bào ung thư mà không làm hủy hoại tế bào lành. Năm 2005, các nhà khoa học ở Viện Công nghệ Georgia và Đại học California ở San Francisco (Mỹ) đã công bố rằng, hạt nano vàng có thể dùng để phát hiện sớm ung thư một cách dễ dàng. Đó là vì các tế bào ung thư luôn có một loại protein gọi tắt là EFGR (Epidermal Growth Factor Receptor) bám nhiều lên trên bề mặt, còn các tế bào lành thì không có. Do hạt nano vàng có tính chất tán xạ mạnh ánh sáng nên đính thêm kháng thể của EFGR vào các hạt nano vàng rồi trộn với dung dịch tiêm vào cơ thể thì kháng thể của EFGR khi gặp tế bào ung thư sẽ bám chặt vào các protein EFGR dính ở mặt ngoài. Vì vậy, chỗ nào có tế bào ung thư thì có hạt vàng, còn ở các tế bào lành thì không có. Với kính hiển vi thường dùng ánh sáng trắng, nếu quan sát kỹ thì những chỗ có hạt nano vàng tập trung sẽ thấy sáng lên, đó là chỗ có tế bào ung thư. Hạt vàng ở đây hình cầu, đường kính 35 nanomet. Cách này phát hiện tốt các tế bào ung thư da, khó phát hiện những tế bào ung thư ở sâu bên trong và chưa tiêu diệt được các tế bào ung thư. Tháng 3.2009, các nhà khoa học của Đại học California ở Santa Cruz lại công bố cách dùng hạt nano vàng tìm tế bào ung thư để tiêu diệt. Nguyên do là khi chiếu tia hồng ngoại vào, cũng như đối với nhiều loại hạt khác, hạt nano vàng hấp thụ tia hồng ngoại và nóng lên. Nhưng đối với mỗi bước sóng của tia hồng ngoại có một kích thước (đường kính) phù hợp của hạt nano vàng, có hiện tượng hấp thụ cộng hưởng xảy ra: Hạt nano vàng rất nóng. Lợi dụng hiện tượng này, người ta chế tạo hạt nano vàng hình cầu rỗng (vì tia hồng ngoại chỉ làm nóng lớp mặt ngoài) đường kính cỡ 30-50 nanomet. Khi đính các kháng thể vào các hạt nano vàng này rồi cho vào cơ thể, chúng chỉ tập trung bám dính vào những tế bào ung thư. Chiếu tia hồng ngoại có bước sóng thích hợp vào, do hấp thụ cộng hưởng, các hạt nano vàng rất nóng làm tiêu diệt tế bào ung thư, còn các tế bào lành ở xung quanh nóng lên không đáng kể. Tất nhiên, khi điều trị phải chọn chế độ thích hợp. Người ta thấy rằng chỉ cần làm nóng tế bào ung thư cao hơn nhiệt độ bình thường của cơ thể khoảng 6-7 0 C là có thể tiêu diệt được mà không ảnh hưởng đến các tế bào lành. Cách mới nhất dùng hạt nano vàng để điều trị ung thư là của các nhà khoa học ở Đại học Washington (Mỹ), được đưa ra vào tháng 8.2009. Nhằm dễ theo dõi các hạt vàng khi đã đi vào sâu trong cơ thể, các nhà khoa học đã dùng cái gọi là “chấm lượng tử” (quantum dot) để đánh dấu. Chấm lượng tử thật ra chỉ là hạt bán dẫn nhỏ cỡ nanomet. Khi kích thước hạt nhỏ đến mức này thì nhiều hiệu ứng lượng tử xảy ra. Ví dụ, khi chiếu tia hồng ngoại vào thì tuỳ thuộc kích thước chấm lượng tử có thể phát ra ánh sáng đơn sắc màu đỏ, màu xanh… rất mạnh nhưng chấm lượng tử phải cách điện với xung quanh vì nếu tiếp xúc với chất dẫn điện thì không phát ra ánh sáng nữa. Vì vậy, người ta làm hạt nano vàng có chấm lượng tử phát sáng như sau: Làm hạt bán dẫn hình cầu (chấm lượng [...]...tử) đường kính độ 5-6 nanomet Bên ngoài hạt bán dẫn cho các chuỗi polyme cách điện mọc đều lên và cuối cùng phủ lên một lớp vàng mỏng, thế là có được một quả cầu rỗng bằng vàng đường kính độ 15-20 nanomet, ở giữa có chấm lượng tử cách điện, phát sáng Đính peptit kháng thể vào quả cầu vàng nano, đưa vào cơ thể rồi dùng tia hồng ngoại chiếu vào, chỗ nào có hạt nano vàng, chấm lượng tử sẽ sáng... bào ung thư ở sâu bên trong Khi cần tiêu diệt những tế bào ung thư ở khu vực nào thì chiếu tia hồng ngoại vào khu vực đó Hạt nano vàng ở đây cùng một lúc làm nhiều nhiệm vụ và còn chống được các hiệu ứng phụ vì nó bao bọc kín hạt bán dẫn (hạt bán dẫn nano có khi có hại cho cơ thể, còn hạt vàng rất dễ thích ứng với cơ thể và vô hại) . cách biến các hạt nano thành các bác sĩ, y tá tí hon như vậy. Dưới đây chúng ta cùng xem xét một vài ví dụ cụ thể đã làm được trong thời gian gần đây: Hạt nano chữa bệnh ung thư Bệnh ung thư. nữa, cỡ 5 nanomet, vào cỡ kích thước hạt nano nhỏ nhất mà con người chế tạo ra được trong công nghệ nano. Các kích thước đưa ra trên đây giúp chúng ta hình dung được hạt kích cỡ nanomet có. thước (đường kính) phù hợp của hạt nano vàng, có hiện tượng hấp thụ cộng hưởng xảy ra: Hạt nano vàng rất nóng. Lợi dụng hiện tượng này, người ta chế tạo hạt nano vàng hình cầu rỗng (vì tia