Cách mạng nano trong ứng dụng y sinh học

Cach mang nano trong ung dung y sinh hoc
Viên đạn nano sinh học gắn vào tế bào.

Công nghệ nano đang phát triển với tốc độ chóng mặt và làm thay đổi diện mạo của các ngành khoa học. Đặc biệt, ngành công nghệ mới này đang tạo ra một cuộc cách mạng trong những ứng dụng y sinh học nhờ vào những khả năng giúp con người can thiệp tại kích thước nanomet (1nanomet bằng 1/triệu mm) bằng những vật liệu nano được sử dụng trong chẩn đoán và điều trị bệnh.

Biến ước mơ thành hiện thực

Trong bộ phim khoa học viễn tưởng của Mỹ có tiêu đề The fantastic voyage, tạm dịch là Chuyến du hành kỳ diệu, các nhà điện ảnh Mỹ đã tưởng tượng ra chuyện một đoàn y bác sĩ đã dùng phương tiện thu nhỏ hiện đại để thực hiện một chuyến du hành trên một con tàu cực nhỏ. Họ chu du trong các mạch máu, đến từng ngóc ngách trong cơ thể con người để sửa chữa những tế bào hỏng hóc.

Các nhà khoa học cho rằng, chính công nghệ nano đang biến giả tưởng đó thành hiện thực. Trong một tương lai không xa, con người sẽ chế tạo ra những chiếc máy nano thông minh có khả năng mô phỏng thiên nhiên, lắp ghép các nguyên tử, phân tử và lập trình để chúng thực hiện theo những chức năng cần thiết, tạo ra những thứ có ích hoặc tiêu diệt những chất có hại.

Máy nano sinh học có thể hoàn tất những thí nghiệm trong vòng vài phút thay vì vài ngày như hiện nay, thay thế công việc của cả phòng bệnh lý.

Khi kích thước của hệ sinh vật sống từ micromet giảm xuống tới nanomet, sẽ có khả năng kết hợp các đơn vị sinh học như enzym với các cấu trúc nano nhân tạo. Bằng cách kết hợp các enzym và chip sillic, người ta có thể chế tạo các cảm biến sinh học. Cảm biến này có thể truyền vào người hoặc động vật để giám sát, theo dõi sức khỏe và phóng thích liều lượng thuốc chính xác.

Hiện nay, con người đã chế tạo ra hạt nano có đặc tính sinh học và có tác động lên con người y hệt như kháng thể, tức là chúng có thể lập trình để truy diệt tế bào ung thư. Các chất liệu từ công nghệ nano có thể hỗ trợ việc chẩn đoán bệnh tật hay khảo sát cơ thể, bằng cách gắn những chuỗi DNA vào những hạt nano có khả năng cảm thụ đặc tính sinh học của tế bào và gửi tín hiệu ra bên ngoài.

Vật liệu siêu nhuận từ và ứng dụng y sinh học

Khi kích thước các hạt của vật liệu từ tính giảm đến giá trị nào đó (khoảng vài chục nanomet) sẽ trở thành vật liệu siêu nhuận từ, sẽ có những tính chất đặc biệt cho các ứng dụng y sinh học.

Trong tự nhiên, sắt là vật liệu thường được dùng để nghiên cứu làm hạt nano từ tính. Các hạt nano từ tính dùng trong y sinh học thường có dạng chất lỏng từ, còn gọi là nước từ, gồm 3 phần: hạt nano từ tính, chất hoạt hóa bề mặt và dung môi. Trong đó hạt nano từ tính là thành phần duy nhất quyết định tính chất từ của chất lỏng từ. Các chất hoạt hóa bề mặt làm hạt nano phân tán trong dung môi, tránh kết tụ và có tác dụng che phủ hạt nano khỏi sự phát hiện của hệ thống bảo vệ cơ thể, tạo các liên kết hóa học.

Hạt nano từ tính có các ứng dụng cả ngoài cơ thể và trong cơ thể. Phân tách và chọn lọc tế bào bằng việc sử dụng hạt nano từ tính là một phương pháp tiên tiến. Các thực thể sinh học cần nghiên cứu sẽ được đánh dấu thông qua các hạt nano từ tính. Các hạt từ tính được bao phủ bởi các chất hoạt hóa, tương tự các phân tử trong hệ miễn dịch, có thể tạo ra các liên kết với các tế bào hồng cầu, tế bào ung thư, vi khuẩn... Một từ trường bên ngoài sẽ tạo lực hút các hạt từ tính có mang các tế bào được đánh dấu và giữ chúng lại, các tế bào không được đánh dấu sẽ thoát ra ngoài.

Dẫn truyền thuốc bằng các hạt từ tính đã phát triển từ những năm 1970. Đó là việc sử dụng hạt từ tính như các hạt mang thuốc đến vị trí cần thiết trong cơ thể, giúp thu hẹp phạm vi phân bố của các thuốc trong cơ thể làm giảm tác dụng phụ của thuốc và giảm lượng thuốc điều trị.

Hệ thuốc/hạt từ tính tạo ra chất lỏng mang từ tính đưa vào cơ thể thông qua hệ tuần hoàn. Khi các hạt này đi vào mạch máu, người ta dùng một từ tính mạnh để tập trung các hạt vào một vị trí nào đó trên cơ thể. Phương pháp này rất thuận lợi trong điều trị u não vì việc dẫn truyền thuốc vào u não rất khó khăn. Nhờ sự trợ giúp của hạt nano, việc dẫn truyền thuốc hiệu quả hơn rất nhiều.

Những hạt nano phát quang khi đi vào cơ thể và khu trú, tập trung tại các vùng bệnh, kết hợp với kỹ thuật thu nhận tín hiệu phản xạ quang học giúp con người có thể phát hiện các mầm bệnh và có biện pháp điều trị kịp thời.

Một vài ngành ứng dụng mới dựa trên công nghệ nano

Trong phẫu thuật thẩm mỹ, đang hình thành ngành Cosmetic Nano Surgery (tạm dịch Nano phẫu thuật thẩm mỹ). Các ứng dụng công nghệ nano đang phát triển trong vi phẫu thuật thẩm mỹ để bóc mỡ thừa, căng da, xóa nếp nhăn, đổi màu tóc... Các loại kem bôi da chứa hạt nano giúp thay đổi màu da hay ngăn chặn tia tử ngoại dễ gây ung thư da.

Ngành công nghệ mới có tên Nano-bio (tạm dịch là Sinh học nano) đang hình thành, sẽ tạo ra những vật liệu mới tạo mô xương, các bộ phận thay thế y sinh học dùng cho con người như da, băng thông minh...

Ngành phỏng sinh học nano hướng đến việc chế tạo những vật liệu mô phỏng các khả năng đặc biệt của các loài động thực vật trong tự nhiên. Ví dụ hiện tượng lá sen luôn sạch sẽ và không bao giờ ướt là do cấu trúc bề mặt có các cột nhỏ cỡ nanomet, cách nhau khoảng vài micromet tạo nên bề mặt không thấm nước. Từ đó các nhà khoa học đã sản xuất ra vật liệu polyme mô phỏng cấu trúc của lá sen, có khả năng không thấm nước, mang lại nhiều ứng dụng trong y tế và đời sống.

Phát triển như vũ bão

Trong vòng 20 năm qua, công nghệ nano luôn là ngành khoa học mũi nhọn. Mỗi năm có hàng ngàn phát minh được công nhận dựa trên công nghệ này. Trên thế giới, nhiều chính phủ nhận ra kỹ thuật nano sinh học sẽ là động cơ chính phát triển công nghệ y học. Tại Mỹ, năm 2005, Chính phủ chi 3,5 tỷ USD cho chương trình có tên Sáng kiến nano, trong đó gần 1 tỷ USD được dành cho sinh học nano. Ở Việt Nam, hiện nay các nhà khoa học đã chế tạo được hạt nano từ tính bằng các phương pháp hóa, cơ học... và tập trung vào định hướng y sinh học trong việc phân tách tế bào, dẫn thuốc, nung nóng cục bộ...

Nguyên Anh tổng hợp - (SKĐS)

Việt Báo

TIN Sức Khỏe NỔI BẬT

Nhận xét tin Cách mạng nano trong ứng dụng y sinh học

Ý kiến bạn đọc

Viết phản hồi

Bạn có thể gửi nhận xét, góp ý hay liên hệ về bài viết Cách mạng nano trong ứng dụng y sinh học bằng cách gửi thư điện tử tới Lien He Bao Viet Nam. Xin bao gồm tên bài viết Cach mang nano trong ung dung y sinh hoc ở dạng tiếng Việt không dấu. Hoặc Cách mạng nano trong ứng dụng y sinh học ở dạng có dấu. Bài viết trong chuyên đề Tin Sức Khỏe của chuyên mục Sức Khỏe.

nano revolution in the application Biomedical
In Vietnam, In America, Cosmetic Surgery Nano, the active metabolite surface science fiction film, plastic surgery, special nature, red blood cells, nanotechnology, magnetic particle, capable scientists, nanoparticles, the body, biomedicine, industry

Nanotechnology is developing at breakneck speed and changed the face of science. In particular, this new technology is creating a revolution in biomedical applications because of the ability to intervene to help people in ...

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM
Xem tiếp: Sức Khỏe


  • Thoi su 24h2901 Vu trom xang may bay cuc lon
    Thời sự 24h(29/01): Vụ trộm xăng máy bay cực lớn

    'Trực thăng chao đảo rồi chúi xuống đất'; Bắt băng trộm xăng máy bay cực lớn ở TP.HCM; 20 xác linh trưởng khô bốc mùi trên xe khách; Lời khai rúng động của học sinh giết nam ca sĩ; Trung úy cảnh sát bị nghi phạm buôn ma túy bắn chết... là những thông tin thời sự nổi bật trong ngày 29/1.

  • Thoi su 24h2801 Roi may bay 4 phi cong hy sinh
    Thời sự 24h(28/01): Rơi máy bay, 4 phi công hy sinh

    22 người vào quy hoạch Bộ Chính trị, Ban Bí thư; Trực thăng rơi ở TP.HCM, 4 phi công hy sinh; Bắt nguyên Chủ tịch HĐQT Ocean Bank; Hung thủ 15 tuổi giết hại nam ca sĩ ở Sài Gòn; Bắt lô ma túy 20 tỷ ở sân bay...

  • Thoi su 24h2701 Nam ca si bi sat hai da man
    Thời sự 24h(27/01): Nam ca sĩ bị sát hại dã man

    Xe cứu thương bỏ mặc thai phụ tử vong giữa đường?; Nam ca sĩ tử vong trong tình trạng khỏa thân; Vụ biệt thự trong rừng Hải Vân: Tướng công an xin lỗi; Mỹ Tâm nói gì về "người tình tin đồn" 70 tuổi?...

  • Thoi su 24h2601 Vu no rung dong ca pho
    Thời sự 24h(26/01): Vụ nổ rúng động cả phố

    Đà Nẵng có tân Chủ tịch UBND TP; "Nói không với nằm ghép: Dân lo bị xuất viện sớm; Nghệ An: Phát hiện xác hổ 140kg đang ướp lạnh; Không khởi tố vụ tai nạn thảm khốc 9 người chết; Bắt gần nửa tấn lòng thối đang trên đường tiêu thụ; Cựu phi công Việt Nam nói thật chuyện lương thưởng... là những thông tin thời sự nổi bật trong ngày 26/1.

  • Thoi su tuan qua Dai hy thanh dai tang sau tai nan
    Thời sự tuần qua: Đại hỷ thành đại tang sau tai nạn

    Tăng lương hưu và trợ cấp thêm 8%; Cục trưởng Cục Đường sắt chết trong phòng làm việc; Xử phạt VTV 40 triệu đồng vì sai phạm của Điều ước thứ 7; Thưởng Tết thấp nhất là 30 ngàn đồng; Xăng giảm tới 1.900 đồng/lít...

  • Tet xua Tet nay qua con mat nguoi tre
    Tết xưa - Tết nay qua "con mắt" người trẻ

    Một phim ngắn hết sức ý nghĩa cho Tết 2015 đang khiến cộng đồng mạng xôn sao và khiến người xem thật sự xúc động.

  • Tranh cai xung quanh Le hoi chem lon o Bac Ninh
    Tranh cãi xung quanh Lễ hội chém lợn ở Bắc Ninh

    Theo Lãnh đạo tỉnh Bắc Ninh Lễ hội sẽ vẫn được tổ chức nhưng việc chém lợn đã được bỏ từ 2 năm trước.

  • Hai Tet 2015
    Hài Tết 2015

    Nhiều chương trình hài tết, ca nhạc chào năm mới 2015 đã được đồng loạt ra mắt khán giả với nội dung hấp dẫn, đáp ứng nhu cầu giải trí của người dân trong dịp tết. Tuy nhiên, năm nay sức mua khá ảm đạm, tuy băng đĩa lậu ngày càng nhiều. ------------

  • Toi pham vi thanh nien Nguyen nhan va giai phap
    Tội phạm vị thành niên - Nguyên nhân và giải pháp

    Những cái xấu, cái ác đang ngày một gia tăng trong xã hội khiến nhiều người sợ hãi. Nhất là việc giảng đường đang dần trở thành nơi "tụ họp" của phần tử xấu.

  • Dau dau chuyen tim O sin ngay Tet
    Đau đầu chuyện tìm Ô sin ngày Tết

    Nỗi khổ vì bị người giúp việc (hay ô sin) nhân dịp cuối năm o ép không còn mới lạ, tuy nhiên có những chuyện thoạt nghe tưởng như hài nhưng lại…cười ra nước mắt.

  • Nghin le chuyen tuan qua 2501 3101
    Nghìn lẻ chuyện tuần qua (25/01 - 31/01)

    Toàn cảnh trực thăng quân sự rơi ở TP.HCM; Tai nạn thảm khốc ở Thanh Hóa khiến 10 người tử vong; Bé trai khôi ngô bị mẹ bỏ rơi vì sợ mang lại xui xẻo; Hà Nội bỏ dải phân cách cứng: 24 tỷ đồng ném qua cửa sổ;Vợ hoặc chồng không chung thủy bị phạt 1-3 triệu đồng... là những tin tức nổi bật được dư luận quan tâm trong tuần qua. ------------

  • Ban tin suc khoe tuan tu 25 311
    Bản tin sức khỏe tuần (từ 25 - 31/1)

    Nhiều dịch bệnh như ho gà, dịch sởi, dịch cúm gia cầm, rubella đang bùng phát mạnh và diễn biến khó lường; Bắt buộc mua thẻ BHYT theo hộ gia đình; Sai lầm nghiêm trọng khi ăn thịt chó "giải đen" ngày giáp Tết; Bệnh nhân ung thư vú không nên bật đèn khi ngủ; Lá lốt chữa bệnh; Giảm cân siêu nhanh bằng gia vị quen thuộc; Quan niệm sai lầm về sinh nở... là những tin sức khỏe nổi bật tuần qua.

  • Toan canh Showbiz tuan 2501 3101
    Toàn cảnh Showbiz tuần (25/01 – 31/01)

    Bảo Anh bị nghi hát nhép trong The Remix 2015, Quách Ngọc Ngoan phải trả 1 tỷ mới được Lê Phương chấp nhận ly hôn?, Đám cưới bình dân của Huỳnh Đông - Ái Châu, Những người tình tin đồn của Mỹ Tâm, Cường Đô la - Hà Hồ 'cơm lành canh ngọt' về sống chung một nhà?, ------------

  • Tin An ninh Phap luat tuan qua 2501 3101
    Tin An ninh - Pháp luật tuần qua (25/01 - 31/01)

    Tội phạm vị thành niên - Nguyên nhân và giải pháp; Phòng, chống tội phạm sử dụng Công nghệ cao; Tết sớm ở Trại giam Xuân Nguyên; Hài hước những tên trộm lười biếng nhất thế giới; 141 Hà Nội trấn áp tội phạm đường phố dịp cuối năm; Cái chết đầy bí ẩn của trùm giang hồ khét tiếng Đại Cathay;.......là những tin đáng chú ý trong tuần. ------------ Xem thêm: Tin An ninh - Pháp luật tuần qua (25/01 - 31/01), http://vietbao.vn/An-ninh-Phap-luat/Tin-An-ninh-Phap-luat-tuan-qua-2501-3101/2147533625/218/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Nhin lai su kien Xa Hoi VN 2014
    Nhìn lại sự kiện Xã Hội VN 2014

    2014 là năm của tai nạn, hỏa hoạn với hàng trăm vụ cháy lớn trên phạm vi toàn quốc với những hậu quả thảm khốc về cả tài sản và tính mạng con người.