Kết hợp nhiều loại Nanoparticles nhằm ứng dụng trong Y học

Các phần tử Nanoparticles đang được ứng dụng ngày càng rộng rãi hơn trong y học. Ví dụ như: làm vật mang thuốc, mang xung nhiệt hay trong chẩn đoán ung thư bằng hình ảnh. Tuy nhiên, hiện nay vẫn chưa có sự kết hợp nào giữa các Nanoparticles với nhau, nhằm tạo ra một công cụ với nhiều hơn một chức năng (được gọi là Multifunctional Nanoparticles MFNP).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kết hợp nhiều loại Nanoparticles nhằm ứng dụng trong Y học Kết hợp nhiều loạiNanoparticles nhằm ứng dụng trong Y họcCác phần tử Nanoparticles đangđược ứng dụng ngày càng rộng rãihơn trong y học. Ví dụ như: làm vậtmang thuốc, mang xung nhiệt haytrong chẩn đoán ung thư bằng hìnhảnh. Tuy nhiên, hiện nay vẫn chưacó sự kết hợp nào giữa cácNanoparticles với nhau, nhằm tạora một công cụ với nhiều hơn mộtchức năng (được gọi làMultifunctional Nanoparticles -MFNP).Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứucủa trường Đại học Washington đãnỗ lực tạo ra một MFNP nhằm ứngdụng trong Y học. Họ lợi dụngchắc năng của hai loạiNanoparticles sau: Quantum dots Nanoparticles(QDs): là những phần tử hình cầuhuỳnh quang làm từ kim loại bándẫn, kích thước chỉ vài nanometers 9(10 nanometers = 1m). Nó có thểphát ra ánh sáng với bước sóngnằm một phần nhỏ trong vùng thấyđược. QDs đang được ứng dụng rấtrộng rãi trong Y học hình ảnh, tếbào năng lượng mặt trời… Gold Nanoparticles (GNP):Là những phần tử Nanoparticles cócấu tạo từ nguyên tố Vàng. Ngườita lợi dụng khả năng bức xạ nhiệtcủa nguyên tố này trong điều trịchứng viêm khớp. Ngòai ra, chúngcòn đóng vai trò như một máy vậnchuyển thuốc.Tuy nhiên, khi kết hợp giữa QDsvà GNP lại với nhau thành mộtphần tử thống nhất, sự tương táctĩnh điện sẽ làm triệt tiêu đi chứcnăng của mỗi thành phần. Gao vàđồng sự Yongdong Jin, mộtpostdoctoral của trường đại họcWashington đã tìm cách khắc phụckhó khăn này. Kết quả là cấu trúc đầu tiên có thể làm một công cụ nano có nhiềuchức năng trong chẩn đoán và điều trị trong Y học. Cấu trúc được môtả trong bài báo công bố trên mạng vào tuần này tại tạp chí Natura NanotechnologyHọ sử dụng một loại protein đượcgọi là Polyethylene glycol (PEG)bao bọc xung quanh nhân QDs. Sauđó là lớp vàng được phủ ngoàicùng. PEG đóng vai trò như mộtlớp đệm ngăn cách không cho 2thành phần QDs và lớp Vàng tươngtác với nhau. Lớp đệm này có bềdày khoảng 3 nanometers. Khoảngcách giữa nhân QDs và Vàng đượcđiều chỉnh qua độ dài của chuỗiPEG. Bằng việc gắn thêm liên kếtvào chuỗi PEG chính, độ tinh chỉnhcó thể chính xác đến từngnanometer. Đầu ngoài cùng củaPEG gắn một loại amino acidsngắn, đó là Polyhistidinescó chứcnăng liên kết PEG với lớp Vàng.Gao so sánh, cấu trúc này như mộtquả trứng vàng với lòng đỏ QDs.Vỏ trứng là lớp Vàng ngòai cùngvà polymers làm đầy như lòngtrắng trứng. Với sự kết hợp này,QDs vẫn giữ vai trò phát xạ ánhsáng huỳnh quang. Còn lớp vỏVàng không chỉ giữ khả năng bứcxạ nhiệt, mà còn khuếch tán tínhiệu huỳnh quang của nhân QDslên 5-10 lần.GNP truyền thống là loại Vàngkhông phải dạng ion. Trong khi đóvàng ion trong MFNP cho phép tạora một bề mặt mỏng hơn rất rấtnhiều, chỉ khoảng 2-3nanometers,đủ mỏng cho phép một nữa lượnghuỳnh quang từ nhân QDs đi qua.Đường kính MFNP xấp xỉ 15-20nm, đủ nhỏ để vào bên trong mộttế bào. Bề mặt ngoài dễ dàng liênkết với các phân tử sinh học. Màcác phân tử này có thể tương tácvới bề mặt nhiều loại tế bào khácnhau, chẳng hạn như tế bào ungthư. Ngoài ra, Vàng là một chấttương hợp sinh học, không phânhủy, đóng vai trò như containerbền, không độc tính trong cơ thể.Tuy nguyên cứu này chỉ nhằmmang lại ứng dụng trong Y họcnhưng cách nhà nguyên cứu chorằng MFNP có tiềm năng cả tronglĩnh vực năng lượng như những tếbào quang năng.