Công nghệ Nano được ứng dụng trong Y học hiện đại

Trong một tương lai không xa, con người sẽ sản xuất ra những chiếc máy nano mưu trí có năng lực mô phỏng vạn vật thiên nhiên, lắp ghép những nguyên tử, phân tử và lập trình để chúng thực thi theo những tính năng thiết yếu, tạo ra những thứ có ích hoặc tàn phá những chất có hại .

Công nghệ Nano được ứng dụng trong Y học hiện đại

Máy nano sinh học hoàn toàn có thể hoàn tất những thí nghiệm trong vòng vài phút thay vì vài ngày như lúc bấy giờ, sửa chữa thay thế việc làm 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 sản xuất ra hạt nano có đặc tính sinh học và có tác động ảnh hưởng lên con người y hệt như kháng thể, tức là chúng hoàn toàn có thể lập trình để truy diệt tế bào ung thư. Các vật liệu từ công nghệ nano hoàn toàn có thể tương hỗ việc chẩn đoán bệnh tật hay khảo sát khung hình, bằng cách gắn những chuỗi DNA vào những hạt nano có năng lực 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 cỡ những hạt của vật tư từ tính giảm đến giá trị nào đó ( khoảng chừng vài chục nanomet ) sẽ trở thành vật tư siêu nhuận từ, sẽ có những đặc thù đặc biệt quan trọng cho những ứng dụng y sinh học .Trong tự nhiên, sắt là vật tư thường được dùng để điều tra và 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 mặt phẳng và dung môi. Trong đó hạt nano từ tính là thành phần duy nhất quyết định hành động đặc thù từ của chất lỏng từ. Các chất hoạt hóa mặt phẳng làm hạt nano phân tán trong dung môi, tránh kết tụ và có tính năng bao trùm hạt nano khỏi sự phát hiện của mạng lưới hệ thống bảo vệ khung hình, tạo những link hóa học .Hạt nano từ tính có những ứng dụng cả ngoài khung hình và trong khung hình. Phân tách và tinh lọc tế bào bằng việc sử dụng hạt nano từ tính là một chiêu thức tiên tiến và phát triển. Các thực thể sinh học cần nghiên cứu và điều tra sẽ được ghi lại trải qua những hạt nano từ tính. Các hạt từ tính được bao trùm bởi những chất hoạt hóa, tương tự như những phân tử trong hệ miễn dịch, hoàn toàn có thể tạo ra những link với những tế bào hồng cầu, tế bào ung thư, vi trùng … Một từ trường bên ngoài sẽ tạo lực hút những hạt từ tính có mang những tế bào được lưu lại và giữ chúng lại, những tế bào không được lưu lại sẽ thoát ra ngoài .Dẫn truyền thuốc bằng những hạt từ tính đã tăng trưởng từ những năm 1970. Đó là việc sử dụng hạt từ tính như những hạt mang thuốc đến vị trí thiết yếu trong khung hình, giúp thu hẹp khoanh vùng phạm vi phân bổ của những thuốc trong khung hình làm giảm công dụng phụ của thuốc và giảm lượng thuốc điều trị .

Xem thêm  Top 4 ứng dụng dọn rác cho Android tốt nhất hiện nay

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 khung hình và khu trú, tập trung chuyên sâu tại những vùng bệnh, tích hợp với kỹ thuật thu nhận tín hiệu phản xạ quang học giúp con người hoàn toàn có thể phát hiện những mầm bệnh và có giải pháp điều trị kịp thời .

Một vài ngành ứng dụng mới dựa trên công nghệ nano

Trong phẫu thuật thẩm mỹ và nghệ thuật, đang hình thành ngành Cosmetic Nano Surgery ( tạm dịch Nano phẫu thuật thẩm mỹ và nghệ thuật ). Các ứng dụng công nghệ nano đang tăng trưởng trong vi phẫu thuật thẩm mỹ và nghệ thuật để bóc mỡ thừa, căng da, xóa nếp nhăn, đổi màu tóc … Các loại kem bôi da chứa hạt nano giúp biến hóa màu da hay ngăn ngừa 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 tư mới tạo mô xương, những bộ phận thay thế sửa chữa y sinh học dùng cho con người như da, băng mưu trí …Ngành phỏng sinh học nano hướng đến việc sản xuất những vật tư mô phỏng những năng lực đặc biệt quan trọng của những loài động thực vật trong tự nhiên. Ví dụ hiện tượng kỳ lạ lá sen luôn thật sạch và không khi nào ướt là do cấu trúc mặt phẳng có những cột nhỏ cỡ nanomet, cách nhau khoảng chừng vài micromet tạo nên mặt phẳng không thấm nước. Từ đó những nhà khoa học đã sản xuất ra vật tư polyme mô phỏng cấu trúc của lá sen, có năng lực không thấm nước, mang lại nhiều ứng dụng trong y tế và đời sống .

Xem thêm  TOP 5 ứng dụng bảo vệ mắt khi sử dụng điện thoại

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 ý tưởng được công nhận dựa trên công nghệ này. Trên quốc tế, nhiều cơ quan chính phủ nhận ra kỹ thuật nano sinh học sẽ là động cơ chính tăng trưởng công nghệ y học. Tại Mỹ, năm 2005, nhà nước 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 Nước Ta, lúc bấy giờ những nhà khoa học đã sản xuất được hạt nano từ tính bằng những phương pháp hóa, cơ học … và tập trung chuyên sâu vào xu thế y sinh học trong việc phân tách tế bào, dẫn thuốc, nung nóng cục bộ …

Ứng dụng ngoạn mục
Khoảng 20 năm trước, công nghệ nano chỉ ứng dụng trong quang học, điện học, quang – điện tử. Ứng dụng công nghệ nano, ngành y dược cũng chỉ đạt được ở mức độ cải tiến nhiều thiết bị cận lâm sàng. Nhưng kể từ khi các nhà khoa học gắn được hạt nano vào phân tử sinh học thì công nghệ nano-sinh học có những bước phát triển vượt bậc…

Ðiều trị ung thư

Từ lâu có hóa trị liệu ung thư, nhưng có điểm yếu kém : sau khi vào khung hình, có chất bị giữ lại ở gan không phát huy hiệu lực hiện hành, có chất vào máu rồi vào cả tế bào ung thư lẫn tế bào lành, diệt luôn cả hai loại tế bào đó, làm giảm hiệu lực thực thi hiện hành điều trị, tăng tính năng phụ .

Xem thêm  Top 10 các muối phản ứng được với dung dịch naoh là mới nhất 2021

PGS. Sangeeta Bhatia và cộng sự tạo hạt nano bao gồm: phân tử có nhân ôxít sắt phủ một lớp polymer (đóng vai trò nam châm cực nhỏ) nối với đuôi DNA (phân tử vi sinh) bằng cầu nối hydro và thuốc chống ung thư cũng nối với đuôi DNA bằng cầu nối hydro như vậy và có thể nối một lúc nhiều thuốc phối hợp. Tế bào vách của mạch máu đi vào mô lành có sự liên kết rất chặt chẽ, khác với tế bào vách của mạch máu đi vào khối ung thư thường có những kẽ hở có kích thước lớn hơn 4 và nhỏ hơn 400nm. Nhờ thế, khi cho hạt nano có kích cỡ phù hợp này vào máu thì chúng “lách” vào khối ung thư, nhưng không thể “rẽ” vào mô lành được. Dùng năng lượng xung bức xạ điện từ kích thích, làm cho phân tử ôxít sắt nóng lên, phá vỡ cầu hydro, giải phóng ra phân tử ôxít sắt và phóng thích thuốc vào khối ung thư. Theo dõi phân tử sắt ôxít bằng máy cộng hưởng từ (MRI) sẽ biết được tốc độ vận chuyển và điều chỉnh cường độ xung bức xạ điện từ sẽ hiệu chỉnh được liều lượng thuốc.
Lý thú của kỹ thuật trên là dùng hạt nano như một “chiếc xe tải 3 trong 1” đưa một thuốc hay phối hợp nhiều thuốc tới đích, theo liều lượng vừa đủ; không gây hại cho tế bào lành; khắc phục được trở ngại mà hóa trị liệu trước đó phải bó tay.

Ðiều trị tổn thương tim

Khi khung hình bị một tổn thương thì theo phản xạ sẽ có một lượng lớn yếu tố tăng trưởng quy tụ về, tạo ra thụ thể, tăng cường việc phân bào ( tổng hợp DNA ) ở vùng tổn thương, giúp cho tổn thương phục sinh. Chuyên gia hóa học Samuel Stupp Trường ĐH Northwestern Evanston ( Illinoi ) tiêm vào khung hình những phân tử peptide amphiphiles. Các phân tử này tự kết lại với nhau thành những sợi thớ nano ( kích cỡ nhỏ hơn 100 nm ), mỏng dính, dài trải ra trên vùng bị tổn thương. Thêm vào 8 acid-amin được cho phép sợi thớ nano kết thành một protein .

Source: https://bem2.vn
Category: Ứng dụng hay

Rate this post

Bài viết liên quan

Để lại ý kiến của bạn:

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.