Giáo sư Dmitri Lapotko tại đại học Rice (ngoài cùng bên phải).
Các nhà khoa học tại Mỹ đã vừa phát triển một kĩ thuật giúp xác định và tiêu diệt các tế bào ung thư đồng thời phục hồi các tế bào tổn thương. Bằng cách sử dụng các "bong bóng nano", nhóm nghiên cứu hứa hẹn sẽ tạo nên một liệu pháp chữa trị cho các bệnh nhân ung thư theo hướng tập trung hơn so với liệu pháp hóa trị.
Nghiên cứu trên thực chất là một nghiên cứu mở rộng được các nhà khoa học tại đại học Rice, đại học y khoa Baylor (BCM), bệnh viện nhi Texas và trung tâm điều trị ung thư MD Anderson thực hiện từ công trình của nhà hóa sinh học Dmitri Lapotko thuộc đại học Rice. Ông đã tìm ra cách thức giúp đưa trực tiếp thuốc chữa bệnh vào tế bào ung thư thông qua các lỗ nhỏ được tạo nên trên bề mặt tế bào bằng các bong bóng nano.
Nhỏ hơn 10 ngàn lần sợi tóc người và chỉ có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi, các bong bóng nano định hình xung quanh các hạt nano vàng plasmon được kích thích bởi một nguồn bên ngoài chẳng hạn như một xung laser. Laser sẽ làm bốc hơi một lớp mỏng chất lỏng gần bề mặt các hạt và tạo ra bong bóng hơi phồng/vỡ rất nhanh. Những bong bóng này có thể được dùng để giết chết các tế bào ung thư mà không làm ảnh hưởng đến các tế bào khỏe mạnh trong khu vực lân cận.
Nghiên cứu mới dựa trên phần việc trước đó của Lapotko sẽ tạo nên một quy trình "đa nhiệm", theo đó các bong bóng nano vừa có thể tiêu diệt các tế bào không mong muốn, vừa có thể tác động đến các tế bào khác bằng cách khoan một lỗ trên vách tế bào và tạo ra một lực đẩy nano hướng vào trong, qua đó tiêm thuốc hoặc gene vào tế bào.
Lapotko cùng nhóm nghiên cứu đã trình diễn kĩ thuật này bằng cách treo lơ lửng một vỏ nano vàng (nanoshell), đường kính 60 nanomet trong một mẫu các tế bào ung thư được nhuộm màu đỏ. Tiếp theo, họ đặt các quả cầu nano rắn đường kính 60 nanomet vào bên trong một loạt các tế bào tương tự được nhuộm màu xanh. Tất cả các tế bào sau đó được treo huyền phù trong một dung dịch thuốc nhuộm màu lục và được bắn phá bởi một xung laser. Sau khi lớp thuốc nhuộm màu lục tan ra, mẫu vật được đem đi xét nghiệm dưới kính hiển vi. Kết quả cho thấy các tế bào màu đỏ đã bị tác động rất mạnh và biến dạng bởi các bong bóng nano trong khi các tế bào màu xanh vẫn giữ nguyên hiện trạng. Tuy nhiên, một phần thuốc nhuộm màu lục từ bên ngoài đã được đẩy vào bên trong các tế bào xanh. Nguyên nhân là do các bong bóng nano xung quanh các quả cầu rắn đã tạm thời phân tách vách tế bào, tạo cơ hội cho thuốc nhuộm đi vào. Nói cách khác, các hạt nano đã xác định và phá hủy các tế bào ung thư trong khi chữa trị cho các tế bào khác.
Lapotko cho biết tất cả quy trình đều xảy ra chỉ trong một phần giây nhưng trong khoảnh khắc ngắn ngủi này, sẽ có hơn 10 tỉ tế bào được xử lý một cách có lựa chọn.
"Quy trình xử lý tế bào hiện tại thường mất nhiều thời gian, công sức và tiền bạc, chưa kể đến khả năng thất thoát tế bào và thiếu lựa chọn. Vì vậy, quy trình kết hợp giữa tiêu diệt và thâm chuyển (đưa vật chất vào tế bào) sẽ mang lại hiệu quả cao hơn, tính chọn lựa cao hơn, nhanh hơn và an toàn hơn. Chúng tôi mong rằng quy trình sẽ trở thành một nền tảng rộng mở đối với các liệu pháp cấy ghép tế bào, gene và tế bào gốc," Lapotko cho biết.
Malcolm Brenner - giáo sư y khoa và nhi khoa kiêm giám đốc trung tâm liệu pháp tế bào và gene tại BCM cho rằng công nghệ bong bóng nano plasmon có thể mở ra các liệu pháp chữa trị tế bào đa năng, nơi nhiều thứ được thực hiện cùng một lúc đối với một tập hợp tế bào. Ông nói: "Giả dụ nếu tôi muốn đưa một thứ gì đó vào một tế bào gốc để khiến nó trở thành một loại tế bào khác, và đồng thời tiêu diệt các tế bào xung quanh có nguy cơ gây hại khi được đưa trở lại cơ thể bệnh nhân. Công nghệ bong bóng nano plasmon có tiềm năng thực hiện được điều này."
Trong giai đoạn tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ tiến hành thử nghiệm trên các tế bào của người. Một bài báo về nghiên cứu hiện đã được đăng tải trên tạp chí American Chemical Society (ACS Nano).
Theo: Gizmag
