Chế tạo thành công đại bác siêu nhỏ có thể bắn thuốc vào mô bệnh

Từ lâu các chuyên gia y tế đã mơ về một hệ thống phân phối thuốc lý tưởng tới bất cứ nơi nào cần điều trị trong cơ thể bệnh nhân. Và nay, các nhà khoa học nano tại Đại học San Diego (UCSD) đã thử nghiệm thành công phương thức dùng một khẩu đại bác siêu nhỏ bắn thuốc vào các mục tiêu dự định.

Đầu thế kỷ 20, một bác sĩ người Đức có tên Paul Ehrlich đã đưa ra ý tưởng chuyển đúng lượng thuốc cần để điều trị tới mục tiêu cụ thể thay vì chờ đợi thuốc được vận chuyển qua đường máu như hiện tại. Nhờ vậy thuốc được chuyển với số lượng lớn, tới đúng nơi cần thiết một cách nhanh chóng và ít gây tác dụng phụ khó chịu. Ehrlich gọi phương thức này là "viên đạn thần kỳ".

Mới đây, Joseph Wang và Sadik Esener, hai kỹ sư nano tại UCSD đã dựa trên ý tưởng "viên đạn thần kỳ" của Ehlrich để chế tạo ra một khẩu đại bác siêu nhỏ sử dụng sóng siêu âm để bắn những viên đạn chứa thuốc điều trị vào sâu trong mô bệnh. Dự án của họ vừa được mô tả trên tạp chí ACS Nano.

Từ lâu nay, ngoài việc ứng dụng trong siêu âm, nội soi, sóng siêu âm còn được các nhà nghiên cứu sử dụng để điều trị những bệnh khác nhau. Ví dụ, sóng siêu âm tần số cao có thể làm bong những mảng bám cứng đầu trên răng và cầm máu đặc biệt là những mạch máu nhỏ trong các cơ quan nội tạng quan trọng. Giờ đây, nó còn được dùng để phân phối thuốc tới đúng vị trí cần điều trị.

Sóng siêu âm rất hữu ích vì nó không gây tổn thương cho con người nhưng lại có thể tập trung vào các mục tiêu cụ thể như một khối u ác tính. Ngoài việc bắn gói thuốc vào đúng vị trí cần thiết, phương thức này còn giúp thuốc thấm sâu hơn vào các mô do sóng siêu âm làm màng tế bào trở nên xốp hơn.

Đầu tiên, Wang và Esener tạo ra các khẩu đại bác siêu nhỏ với kích thước 5 micromet, tương đương độ dày của sợi tơ nhện. Họ làm điều đó bằng cách đục một lỗ trên màng tế bào sau đó phủ bên ngoài bằng vàng và oxit graphene.

Sau đó họ nạp vào khẩu đại bác một viên đạn siêu nhỏ cỡ 1 micromet (tương đương kích thước của virus HIV) làm bằng silica và được bao bọc bằng một dung dịch gel lỏng. Chất perfluorocarbon (PFC) có chứa trong dung dịch gel sẽ đóng vai trò nhiên liệu vận hành khẩu đại bác. PFC sẽ bốc hơi khi bị tác động bởi sóng siêu âm và tạo ra những bong bóng khí nhỏ. Những bong bóng khí này tăng kích thước một cách nhanh chóng tạo lực đẩy viên đạn siêu nhỏ ra khỏi nòng súng. Khẩu đại bác đặc biệt này không thể khai hỏa nếu không có chất PFC.

Trong quá trình thử nghiệm, các nhà khoa học tại UCSD đã phóng thành công đạn thuốc siêu nhỏ vào một mô nhân tạo. Đúng như dự đoán của họ, đạn thuốc có thể xâm nhập sâu hơn vào các mô.

Wang và Esener sẽ tiếp tục phát triển khẩu đại bác đặc biệt của họ để có thể "bắn" nhiều loại thuốc hơn và thậm chí có thể bắn nhiều loại thuốc cùng lúc. Phương thức này cũng áp dụng trong việc tiêm chủng vắc xin giúp những mũi tiêm chủng trở nên hiệu quả hơn và an toàn hơn bao giờ hết.

TIN CŨ HƠN
Vitamin B12 quan trọng thế nào?

Vitamin B12 quan trọng thế nào?

Năm 1948, Rickes đã phân lập từ gan lợn một chất kết tinh màu đỏ đặt tên là vitamin B12, sau đó 4 giải Nobel đã được trao tặng cho những công trình nghiên cứu có liên quan đến vitamin B12.

Đăng ngày: 23/09/2025
Nên ăn hàu sống hay chín?

Nên ăn hàu sống hay chín?

Hàu chứa nhiều kẽm, nhiều loại men tiêu hóa, các vitamin (D, B11, B1, B2, B2, C…), khoáng chất (sắt, đồng, kali, photpho…) rất tốt cho cơ thể; đặc biệt hàm lượng axít béo omega-3 cao.

Đăng ngày: 21/09/2025
Điều gì sẽ xảy ra Trái đất không còn muỗi?

Điều gì sẽ xảy ra Trái đất không còn muỗi?

Nếu bị tuyệt chủng, 3.500 loài muỗi trên Trái Đất hiện nay sẽ biến mất. Trong số đó, khoảng 200 loài muỗi có khả năng hút máu người và ba loài Anopheles, Culex, Aedes truyền bệnh nguy hiểm.

Đăng ngày: 20/09/2025
Bộ tộc 900 năm qua không một người mắc ung thư

Bộ tộc 900 năm qua không một người mắc ung thư

Bộ tộc Hunzas ăn chay, dùng thực phẩm không hóa chất, môi trường tự nhiên trong lành, vận động nhiều và hít thở xua tan căng thẳng giúp tránh xa các căn bệnh thời đại.

Đăng ngày: 20/09/2025
Trong trái cà tím có gì mà người Nhật rất thích ăn và ăn rất nhiều?

Trong trái cà tím có gì mà người Nhật rất thích ăn và ăn rất nhiều?

Theo một nghiên cứu gần đây, trong số các loại rau trái màu tím thì trái cà tím đứng hàng đầu vì đem lại cho chúng ta rất nhiều mặt lợi ích về sức khỏe.

Đăng ngày: 16/09/2025
Cách chọn bánh trung thu đảm bảo an toàn thực phẩm

Cách chọn bánh trung thu đảm bảo an toàn thực phẩm

Tết Trung thu đang đến gần, mỗi nhà không không thể thiếu những chiếc bánh bánh nướng, bánh dẻo.

Đăng ngày: 05/09/2025
Hiểm họa chết người từ methanol trong rượu lậu

Hiểm họa chết người từ methanol trong rượu lậu

Chất độc methanol phổ biến trong rượu lậu chỉ khác ethanol ở số lượng nguyên tử carbon và hydro nhưng có thể gây chết người với liều lượng nhỏ.

Đăng ngày: 31/08/2025
Khoa Học News