Các nhà khoa học khám phá ra cách để quan sát thuốc liên kết với tế bào như thế nào. Bằng một phương pháp mới thông qua việc sản xuất những phân tử platinum rỗng có cấu
trúc nhỏ nano, các nhà nghiên cứu John Shelnutt và Yujiang Song thuộc Phòng Thí Nghiệm Quốc Gia Sandia đã khám phá ra cách tốt hơn để thấy được vị trí nơi tế bào có liên kết với thuốc.
Cuộc nghiên cứu này sẽ xuất hiện trong một bài báo sắp phát hành của Tạp chí hóa học Đức - Angewandte Chemie Int. Ed. Trước khi xuất bản, cuộc nghiên cứu này đã trở thành đề tài nóng bỏng trên website của tạp chí. Phòng Thí Nghiệm Quốc Gia Sandia là Phòng Thí Nghiệm Quản lý An toàn Hạt nhân Quốc gia.
Trong bài báo này, Shelnutt và Song mô tả cách thức mới sử dụng các hạt liposome làm nền để sản xuất những hạt hình cầu platinum rỗng, xốp với kích thước nhỏ nano. (Liposome là các túi chứa chất lỏng, kích thước cực nhỏ, trong cơ thể có nhiệm vụ dẫn truyền vaccine, enzyme, thuốc).
Trước đây, nhóm của Shelnutt đã làm được các tấm platinum kích thước nano liên tục trên liposome, tạo thành platinum cấu trúc bọt kích thước nhỏ nano. Phương pháp này không kiểm soát được hình dạng và kích cỡ tạo thành.
Phương pháp mới nêu ra trong bài báo là một kỹ thuật tạo ra các mạng lưới platinum xốp, kích thước nhỏ nano, đường kính trên 200nm, khác với phương pháp trên. Thay vì sử dụng những tấm platinum lớn như trên, thì sẽ bao gồm các platinum cấu trúc nhánh nhỏ, bằng phẳng – gọi là nhánh hình cây – hòa nhập với nhau tạo thành một mạng lưới hay một lồng lưới theo hình dạng khối cầu của hạt liposome.
Shelnutt và nhóm của ông đã dùng liposome làm nền với một lớp lipid kép. Liposome chứa trong dung dịch muối platinum. Khi ánh sáng rọi vào những liposome này, thì chất xúc tác quang học trong khoảng hẹp giữa hai lớp lipid chuyển hóa electron thành ion platinum. Các nguyên tử platinum tự do đó kết hợp thành các khối kim loại nhỏ. Một khi các khối kim loại này đạt đến một kích cỡ nào đó, chúng sẽ hoạt hóa và xúc tác sự phát triển của các nhánh hình cây platinum và gắn thêm các nguyên tử platinum từ muối platinum vào nhánh. Từng
chút một, các nhánh hình cây platinum nhỏ, bằng phẳng hình thành bên trong lớp lipid kép. Shelnutt nói:” Điều quan trọng là phải đảm bảo số phân tử hoạt hóa quang học, do đó sẽ đảm bảo được số lượng khối platinum hình thành thật nhiều bên trong lớp kép liposome. Như vậy, platinum nhánh hình cây tạo thành sao cho đủ độ bền khít để tạo nên hình dạng theo hạt cầu liposome”. Khi các hạt liposome bị vỡ, thì các hạt hình cầu platinum vẫn như cũ không thay đổi.
Có thể kiểm soát bề dày của vỏ platinum xung quanh hạt hình cầu liposome bằng cách gia tăng hay giảm lượng platinum trong dung dịch muối.
Shelnutt nhận thấy có nhiều ứng dụng quan trọng đối với quá trình này, bao gồm cấu trúc sinh học “thẻ nano” ví dụ như các phân tử thuốc.
Shelnutt nói rằng:” Sẽ phải ghi trên nhãn dược phẩm là liên quan với một phân tử porphyrin, dùng ánh sáng để phát triển hạt phân tử kích thước nano sau khi đã cho thuốc liên kết với tế bào. Bằng kính hiển vi điện tử, ta có thể quan sát thấy các hạt kích thước nhỏ nano, khám phá khu vực các phân tử trên tế bào liên kết với thuốc. Kỹ thuật thẻ nano cũng có thể ứng dụng trong các lĩnh vực không thuộc sinh học như tìm lỗi trên bề mặt bán dẫn”.
Quỳnh Thi (theo Sandia National Laboratories)