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

Video nổi bật

Tế bào gốc có thể ứng dụng điều trị những bệnh nào ?
00:00 / --:--

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 24h038 Chuyen la ve CSGT Da Nang
    Thời sự 24h(03/8): "Chuyện lạ" về CSGT Đà Nẵng

     Mưa lớn, nửa quả đồi vùi lấp 8 người; "Chuyện lạ" về cảnh sát giao thông Đà Nẵng; Từ người rửa cát sỏi đến giọng đọc huyền thoại của VTV; Cả phố ám ảnh về thi thể cặp đôi trong nhà trọ

  • Thoi su tuan qua Toan canh mua lu lich su o Quang Ninh
    Thời sự tuần qua: Toàn cảnh mưa lũ lịch sử ở Quảng Ninh

    Toàn cảnh mưa lũ lịch sử tàn phá Quảng Ninh; Vỡ đập ở Điện Biên, xe máy trôi khắp thị trấn; Ngưỡng xét tuyển đại học là 15 điểm; Thông tin mới về vụ sát hại 6 người ở Bình Phước; Phát hiện thi thể đôi nam nữ phân hủy trong nhà trọ; Xử vụ đại gia nợ 1.600 tỷ: Bị cáo quỳ lạy trước tòa!...là những thông tin thời sự nổi bật tuần qua.

  • Thoi su 24h018 Vo dap xe may troi khap thi tran
    Thời sự 24h(01/8): Vỡ đập, xe máy trôi khắp thị trấn

    Vỡ đập ở Điện Biên, xe máy trôi khắp thị trấn; Mưa lũ Quảng Ninh: Thiệt hại 2.000 tỷ, toàn tỉnh đi làm cuối tuần; “Không ai nghĩ nó ra tay tàn bạo với cháu mình như thế...”... là những thông tin thời sự đáng chú ý ngày 1/8. 

  • Thoi su 24h317 Thong tin moi ve vu sat hai 6 nguoi
    Thời sự 24h(31/7): Thông tin mới về vụ sát hại 6 người

     ĐH đồng loạt công bố điểm nhận hồ sơ xét tuyển; Tàu hải quân chở hơn 600 du khách rời Cô Tô; Thông tin mới về vụ sát hại 6 người ở Bình Phước; Phi công hotgirl làm cơ trưởng máy bay hàng không Việt Nam;  

  • Thoi su 24h307 Do xo ra suoi vot vang den sau lu
    Thời sự 24h(30/7): Đổ xô ra suối vớt "vàng đen" sau lũ

     Tàu hải quân chở 350 khách rời Cô Tô; Người dân đổ xô ra suối vớt "vàng đen" sau lũ lịch sử; Trường ĐH Bách khoa Hà Nội có hiệu trưởng mới; Vụ đại gia nợ 1600 tỷ: Thừa nhận cáo trạng có thiếu sót!; 

  • Hiem hoa tu thang may thang cuon
    Hiểm họa từ thang máy - thang cuốn

    Thêm một tai nạn thang máy thảm khốc xảy ra ở Trung Quốc: một cô gái chết bị kẹt đầu vào thang máy ở tầng 17, còn thân thể treo ở tầng 16. ------------ Xem thêm: Hiểm họa từ thang máy - thang cuốn, http://vietbao.vn/tp/Hiem-hoa-tu-thang-may-thang-cuon/12182378/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Nhung chuyen tinh cam dong
    Những chuyện tình cảm động

    Vì tình yêu, Đức Phú quyết định hủy hợp đồng lao động ở nước ngoài để trở về Việt Nam chỉ sau 2 tháng xa nhau vì không thể chịu nổi nỗi nhớ nhung. ------------ Xem thêm: Những chuyện tình cảm động, http://vietbao.vn/tp/Nhung-chuyen-tinh-cam-dong/12197738/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Mua lu ngap lut bat thuong o Quang Ninh
    Mưa lũ ngập lụt bất thường ở Quảng Ninh

    Người dân Quảng Ninh đang phải đối mặt với những khó khăn chồng chất trong việc khắc phục hậu quả trận mưa lũ lịch sử.

  • Du khach Viet an cap o Thuy Si
    Du khách Việt ăn cắp ở Thụy Sĩ

    Chưa tìm được cách ngăn ngừa người ra nước ngoài buôn lậu, trộm cắp hoặc vi phạm thuần phong mỹ tục nước sở tại nên chúng ta sẽ còn xấu mặt dài dài

  • Bat nguyen Chu tich Tap doan Dau khi VN
    Bắt nguyên Chủ tịch Tập đoàn Dầu khí VN

    Cựu Chủ tịch Tập đoàn Dầu khí quốc gia Việt Nam (PetroVietnam - PVN) Nguyễn Xuân Sơn bị khởi tố để điều tra hành vi "thiếu trách nhiệm gây hậu quả nghiêm trọng" - tội danh được quy định tại điều 285 Bộ luật Hình sự. Báo điểm.. ------------ Xem thêm: Bắt nguyên Chủ tịch Tập đoàn Dầu khí VN, http://vietbao.vn/tp/Bat-nguyen-Chu-tich-Tap-doan-Dau-khi-VN/12123701/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Nghin le chuyen tuan qua 2607 0108
    Nghìn lẻ chuyện tuần qua (26/07 - 01/08)

    Toàn cảnh mưa lũ lịch sử tàn phá Quảng Ninh; Hiểm họa từ thang cuốn trong siêu thị; Các cơ quan HN chào cờ hát Quốc ca sáng thứ 2 từ 1/8; Vạch trần thủ đoạn “mẹ bệnh sắp chết” để lừa người đi đường ....là những tin tức nổi bật được dư luận quan tâm trong tuần qua. ------------ Xem thêm: Nghìn lẻ chuyện tuần qua (26/07 - 01/08), http://vietbao.vn/Xa-hoi/Nghin-le-chuyen-tuan-qua-2607-0108/2147582510/157/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Su kien quoc te noi bat 26718
    Sự kiện quốc tế nổi bật (26/7-1/8)

    Trung Quốc ngăn chặn máy bay Lào trên vùng Biển Hoa Đông; Thủ lĩnh Taliban đã chết, phó thủ lĩnh lên thay; Hy vọng tìm thấy tung tich chiếc máy MH 370 cùng những người có mặt trên chuyến bay định mệnh này lại được nhen nhóm; Thủ lĩnh Taliban đã chết cách đây 2 năm... là những tin quốc tế đáng chú ý trong tuần qua.

  • Toan canh Showbiz tuan 277 317
    Toàn cảnh Showbiz tuần (27/7 - 31/7)

    Sau scandal "văng tục", Tuấn Hưng gây xúc động mạnh trên facebook, Facebook của Lệ Quyên bị hack để vay mượn tiền, Nữ ca sĩ phá thai 4 lần tuyên bố là gái còn trinh gây bức xúc, Đỗ Mạnh Cường lại bị chơi xấu bằng... bùa ngải?, Hồ Ngọc Hà bị phản đối dự show hot nhất hành tinh.... là những tin hot nhất trong tuần này

  • Tin An ninh Phap luat tuan qua 2607 0108
    Tin An ninh - Pháp luật tuần qua (26/07 - 01/08)

    500 bánh heroin giấu trong bình gas; Kinh hoàng "nhồi" bé gái sơ sinh vào vali đem đi bán; Trang Trần sẽ hầu toà vì chống người thi hành công vụ vào tháng 8; Liên tiếp những vụ cướp tiệm vàng trắng trợn; Cảnh báo những chiêu lừa trên Facebook mà ai cũng có thể... dính; Con đường tội lỗi dẫn đến trại giam của Hào Anh;.....là những tin đáng chú ý trong tuần. ------------ Xem thêm: Tin An ninh - Pháp luật tuần qua (26/07 - 01/08), http://vietbao.vn/An-ninh-Phap-luat/Tin-An-ninh-Phap-luat-tuan-qua-2607-0108/2147582306/218/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Toan canh kinh te tuan 2607 01082015
    Toàn cảnh kinh tế tuần 26/07 - 01/08/2015

    Trong báo cáo quản trị của công ty Quốc Cường Gia Lai vừa công bố Hồ Ngọc Hà không còn tên trong danh sách người liên quan tới Cường đôla, Bộ Công Thương cho biết giá xăng giảm nhỏ giọt nguyên nhân do thuế quá cao, một số thông tin phản ánh về việc Bộ Tài chính chỉ đạo vụ chuyên trách xúc tiến đề nghị với NHNN cho ngân sách vay tới 30.000 tỷ đồng, đùi gà Mỹ sẽ bị kiện bán phá giá tại VN...Cùng với đó, những thông tin về tài chính ngân hàng, bất đông sản và thị trường tiêu dùng... tiếp tục là những tin tức, sự kiện kinh tế nóng hổi trong tuần vừa qua. ------------ Xem thêm: Toàn cảnh kinh tế tuần 26/07 - 01/08/2015, http://vietbao.vn/Kinh-te/Toan-canh-kinh-te-tuan-2607-01082015/2147582459/47/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn