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

Xóm Cầu - Mai Lĩnh (Hà Đông) chịu ô nhiễm từ thùng phuy phế thải
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 tuan qua Can bo cam dau nhom toi pham
    Thời sự tuần qua: Cán bộ cầm đầu nhóm tội phạm

    Bộ Y tế đề xuất bổ sung 'quyền được chết'; Kinh hoàng Sapa: Khách sạn 3 sao chém 46 triệu ngủ đêm 30/4; Chi 120 triệu cho quản giáo để gọi điện trong tù; Hà Nội: Nữ giám đốc bị sát hại tại nhà; Hỗn loạn chưa từng có ngày công viên nước miễn phí; Cán bộ thuế cầm đầu ổ nhóm tội phạm...là những thông tin thời sự nổi bật tuần qua.

  • Thoi su 24h234 Dung chua benh kieu ban on
    Thời sự 24h(23/4): "Đừng chữa bệnh kiểu ban ơn!'

    Bộ Y tế đề xuất bổ sung 'quyền được chết'; Bê bết Phương Nam, Trầm Bê làm lớn ở Sacombank; Sai sót trong pano kỷ niệm ngày 30/4 tại Hà Nội; Chi 120 triệu cho quản giáo để gọi điện trong tù; Mất trộm 1,4 tỷ đồng trong két sắt siêu thị Maximart ...là những thông tin thời sự nổi bật trong ngày 23/4.

  • Thoi su 24h224 Can bo cam dau nhom toi pham
    Thời sự 24h(22/4): Cán bộ cầm đầu nhóm tội phạm

    Hà Nội: Đâm chết người giữa phố, xe khách bỏ chạy; Rúng động Hà Tĩnh: Vợ chồng 8X lừa đảo 120 tỷ; Bộ Y tế đề xuất bổ sung 'quyền được chết'; Nhóm thanh niên sàm sỡ tại CV nước Hồ Tây có thể bị xử lý; Xà cừ đổ trên phố Hà Nội, một nữ sinh bị thương; Bóc mẽ hoa hậu tự phong và người mẫu chém gió... là những thông tin thời sự nổi bật trong ngày 22/4.

  • Thoi su 24h214 Ke giet nu giam doc la chong
    Thời sự 24h(21/4): Kẻ giết nữ giám đốc là chồng

    Hà Nội tái khẳng định xét tuyển vào lớp 6; Danh sách người mẫu bán dâm cho đại gia… rất dài; Trang phục hở táo bạo của diva U50 Hồng Nhung; Xe chở bia gặp nạn, bia tràn ngập mặt đường; Đâm xe kinh hoàng tại Tây Nguyên, 6 người chết; Đường dây mua bán trẻ sơ sinh ở Sài Gòn lãnh án...là những thông tin thời sự nổi bật trong ngày 21/4.

  • Thoi su 24h204 Hon loan hiem co tai CV nuoc Ho Tay
    Thời sự 24h(20/4): Hỗn loạn hiếm có tại CV nước Hồ Tây

    Kể lại cảnh hỗn loạn hiếm có tại công viên nước Hồ Tây; Khánh Thi tự tin khỏa thân bên người tình trẻ; Liệt sĩ trở về sau 50 năm hy sinh; Hà Nội: Nữ giám đốc bị sát hại tại nhà; Hạ sát PGĐ ngân hàng vì bị sỉ nhục…không tìm được gái...là những thông tin thời sự nổi bật trong ngày 20/4.

  • Ket cuc buon cua thu uong ruou trong gioi tre
    Kết cục buồn của “thú” uống rượu trong giới trẻ

    Giữa mâm chỉ bày vỏn vẹn bát nước chấm, hai chục chiếc chân vịt luộc vừa được mua với giá 20 nghìn đồng nhưng chai rượu voodka cỡ lớn của Thủy (nam sinh trường Đại học Xây dựng Hà Nội) và nhóm bạn đã vơi đi phân nửa...

  • Hon loan o cong vien nuoc Ho Tay
    Hỗn loạn ở công viên nước Hồ Tây

    Chen lấn, xô đẩy, bất chấp nguy hiểm trèo rào chỉ vì được tắm miễn phí sẽ đem đến những bài học xấu xí cho trẻ nhỏ...

  • Tranh cai quy dinh nop tien de thoat an tu hinh
    Tranh cãi quy định nộp tiền để thoát án tử hình

    Nhận thức của xã hội và cả thẩm phán về mục đích áp dụng hình phạt là nhằm trừng trị, răn đe hơn là giáo dục phòng ngừa. ------------ Xem thêm: Tranh cãi quy định nộp tiền để thoát án tử hình, http://vietbao.vn/tp/Tranh-cai-quy-dinh-nop-tien-de-thoat-an-tu-hinh/10916606/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn

  • Phi cong va tiep vien VNA bi bat tai Han Quoc
    Phi công và tiếp viên VNA bị bắt tại Hàn Quốc

    Cục Hàng không VN đang tiến hành rà soát lại tất cả các khâu soi chiếu an ninh tại Cảng Hàng không Quốc tế Nội Bài để lãm rõ nguyên nhân phi công và tiếp viên Vietnam Airlines có thể “qua mặt” anh ninh vận chuyển 6kg vàng từ..

  • Dieu chinh gia dich vu y te
    Điều chỉnh giá dịch vụ y tế

    Theo phân tích từ Bộ Y tế, việc điều chỉnh giá dịch vụ y tế, đối với người bệnh có thẻ bảo hiểm y tế (BHYT) được lợi đầu tiên vì được thụ hưởng dịch vụ y tế chất lượng tốt hơn...

  • Tin An ninh Phap luat tuan qua 1904 2504
    Tin An ninh - Pháp luật tuần qua (19/04 - 25/04)

    Tranh cãi quy định nộp tiền để thoát án tử hình; “Ngáo đá” và những hành vi cuồng loạn; Đại gia mua dâm người mẫu: Có gan chơi không có gan chịu; Cảnh báo: Trộm đột nhập đã vào “mùa”; Tử hình sát thủ tuổi 20 liên tiếp cướp, giết 3 người; Phút ăn năn của nữ sinh cầm dao đâm bạn để trả thù cho em gái;......là những tin đáng chú ý trong tuần.

  • Tong hop Doi song tuan qua 194 254
    Tổng hợp Đời sống tuần qua (19/4 - 25/4)

    Trào lưu nhắn tin "Em yêu anh" gửi chồng đang tạo nên cơn sốt khắp cộng đồng mạng; Vụ hỗn loạn ở CV nước Hồ Tây và những bài học rút ra cho các bậc phụ huynh; Những câu chuyện tình cảm động; Những tấm gương người tốt việc tốt trong đời sống; Nhiều câu chuyện đáng suy ngẫm cùng rất nhiều những thông tin an toàn thực phẩm đáng chú ý tuần qua...

  • Nghin le chuyen tuan qua 1904 2504
    Nghìn lẻ chuyện tuần qua (19/04 - 25/04)

    Hỗn loạn ở công viên nước Hồ Tây; Ngành Y kỳ vọng đổi màu trang phục để bác sĩ không bị oan; Bộ Y tế đề xuất bổ sung quyền được chết; Công bố đường dây nóng phản ánh giao thông dịp nghỉ lễ 30/4; Những hình ảnh lịch sử ngày 30/4... là những tin tức nổi bật được dư luận quan tâm trong tuần qua.

  • Su kien quoc te noi bat 194 254
    Sự kiện quốc tế nổi bật (19/4 - 25/4)

    Thảm họa lật thuyền khiến 900 người chết ở Địa Trung Hải; Thủ tướng Hàn Quốc, Lee Wan-koo đã tuyên bố từ chức; các hành động hung hăng của Trung Quốc trên biển Đông và phản ứng của Mỹ - Nhật.... là những tin tức chính trong tuần qua.

  • Toan canh kinh te tuan 1904 25042015
    Toàn cảnh kinh tế tuần 19/04 - 25/04/2015

    Thanh tra Tổng Cục Thuế vừa yêu cầu Metro phải giảm lỗ 335 tỷ đồng, truy thu thuế tới 62 tỷ đồng theo đó tổng giá trị vi phạm cần xử lý đã lên tới 507 tỷ đồng, người dân đang rất "sốc" khi nhận được hóa đơn tiền điện tháng 4 vì số tiền phải trả thêm quá nhiều tiền so với tháng trước dù cùng số tiêu thụ, năm 2014 ngành đường sắt thu được 400 tỉ nhưng chi lên tới 2.000 tỉ đồng/năm gấp 5 lần khoản thu, ------------ Xem thêm: Toàn cảnh kinh tế tuần 19/04 - 25/04/2015, http://vietbao.vn/Kinh-te/Toan-canh-kinh-te-tuan-1904-25042015/2147556119/47/ Tin nhanh Việt Nam ra thế giới vietbao.vn