Robot nano tiêu diệt vi khuẩn quanh vết thương

Các nhà nghiên cứu tạo ra những hạt tự động di chuyển nhờ motor protein giúp vận chuyển thuốc qua dịch cơ thể.

Samuel Sánchez, nhà khoa học ở Viện Kỹ thuật sinh học Catalonia tại Barcelona cho rằng robot nano có thể chở thuốc chữa ung thư hoặc kháng sinh qua dịch nhầy của cơ thể. Anh sử dụng hạt silica hình cầu đóng vai trò như khung gầm. Trên bề mặt hạt có những protein đặc biệt giúp đẩy hạt qua chất lỏng giống như động cơ nhỏ. Trong nghiên cứu công bố trên tạp chí ACS Nano, Sánchez hợp tác với các nhà nghiên cứu thuốc kháng sinh. Họ đặt thuốc kháng sinh thử nghiệm trên robot nano silica, bao gồm thuốc chiết xuất từ nọc ong, để điều trị vết thương ở chuột. Robot nano thả ở một đầu của vết thương nhiễm trùng di chuyển qua da để điều trị toàn bộ khu vực. Đây là báo cáo đầu tiên về robot nano tiêu diệt vi khuẩn ở động vật.


Mô phỏng robot bơi quanh vết thương. (Ảnh: TechnoBarg).

"Chúng tôi nhận thấy toàn bộ vết thương dần phục hồi. Cỗ máy có thể di chuyển quanh vết thương và làm sạch chỗ nhiễm trùng", César de la Fuente, kỹ sư sinh học ở Đại học Pennsylvania, người chỉ đạo dự án cùng với Sánchez, cho biết.

Sánchez thiết kế robot nano vận chuyển thuốc tới chỗ nhiễm trùng bên trong dịch nhầy như bã nhờn. Theo anh, những nơi có độ nhờn cao hoặc độ khuếch tán thấp là nơi cần robot chuyển động.

Nhóm nghiên cứu của Sánchez tạo ra hai cỡ robot từ silicon dioxide silica gồm hạt nano và vi hạt lớn hơn một chút. Họ sử dụng một protein mang tên urease để đẩy các hạt. Urease là enzyme biến urea trong cơ thể thành ammonia và carbon dioxide. Giống như động cơ xe hơi, enzyme đó biến phản ứng hóa học thành năng lượng cơ học. Urea chính là nhiên liệu. Sánchez chia sẻ bí quyết là bao phủ robot với các motor sắp xếp kiểu bất đối xứng. Các này cho phép robot di chuyển hỗn loạn từ điểm khởi đầu thay vì chạy vòng quanh.

Phòng thí nghiệm của De la Fuente cung cấp thuốc kháng sinh thử nghiệm gồm LL-37, peptide kháng sinh tự nhiên dài và K7-Pol, peptide tổng hợp ngắn hơn lấy từ nọc ong. Cả hai đều phân rã màng tế bào vi khuẩn, khiến chúng bị vô hiệu hóa. Trong phòng thí nghiệm, K7-Pol có tác dụng đối với kí sinh trùng và tế bào ung thư.

Tiếp theo, nhóm nghiên cứu chứng minh robot có thể bơi. Trong ống thử nghiệm chứa urea, robot đạt tốc độ lên tới 4 micromet mỗi giây. Sau đó, một số con chuột được tiêm robot chở thuốc LL-37 và số khác tiêm robot chở thuốc K7-Pol. Vết thương chỉ dùng thuốc kháng sinh mà không có robot chỉ hồi phục cục bộ. Số lượng vi khuẩn giảm 100 - 1.000 lần nhưng chỉ ở nơi đặt thuốc. Phần còn lại của vết thương vẫn diễn biến như thể chưa được điều trị. Nhưng robot nano mang thuốc kháng sinh không chỉ điều trị toàn bộ vết thương mà còn giảm số lượng vi khuẩn gấp 100 - 1.000 lần, tới mức độ hệ miễn dịch có thể xử lý.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Uống nước lá tía tô có tác dụng và tác hại đối với sức khỏe như thế nào?

Uống nước lá tía tô có tác dụng và tác hại đối với sức khỏe như thế nào?

Tía tô là một trong những loại cây thuốc dân gian lâu đời và được sử dụng rộng rãi nhất ở nước ta.

Đăng ngày: 12/05/2025
Thiết bị đọc suy nghĩ trong não của con người

Thiết bị đọc suy nghĩ trong não của con người

Các nhà khoa học đang nghiên cứu phát triển một thiết bị "giải mã bộ não" cho phép họ có thể đọc được suy nghĩ riêng tư.

Đăng ngày: 10/05/2025
Con cái “giống” bố hay mẹ?

Con cái “giống” bố hay mẹ?

Theo các nhà khoa học, gene di truyền của bố mẹ là nhân tố quyết định chiều cao cho con.

Đăng ngày: 10/05/2025
Những lợi ích sức khỏe ít người biết của quả mãng cầu

Những lợi ích sức khỏe ít người biết của quả mãng cầu

Tất cả các bộ phận của cây mãng cầu xiêm đều có công dụng chữa bệnh: quả được ăn tươi hoặc làm mứt, trong khi lá, vỏ thân, rễ, hạt.. được sử dụng rộng rãi trong các loại thuốc sắc của y học cổ truyền.

Đăng ngày: 09/05/2025
11 mẹo giúp bạn thức dậy dễ dàng hơn vào mùa đông

11 mẹo giúp bạn thức dậy dễ dàng hơn vào mùa đông

Trong một bài viết trên trang The Conversation, các chuyên gia đã chỉ ra 8 mẹo nhỏ giúp bạn thức dậy dễ dàng và thoải mái hơn trong mùa đông.

Đăng ngày: 09/05/2025
Tất tần tật về tác dụng của nước muối sinh lý và cách sử dụng

Tất tần tật về tác dụng của nước muối sinh lý và cách sử dụng

Nước muối sinh lý ngày càng trở nên thân thuộc hơn với con người. Đặc biệt khi môi trường ngày càng ô nhiễm dẫn tới căn bệnh viêm xoang, viêm mũi dị ứng ngày càng hoành hành thì tác dụng của nước muối sinh lý lại trở nên hữu hiệu.

Đăng ngày: 08/05/2025
Tác hại đáng sợ của việc ăn mì tôm sống

Tác hại đáng sợ của việc ăn mì tôm sống

Mì tôm sống thơm thơm, giòn giòn lại rẻ tiền, không phải mất công nấu nướng chế biến là món ăn khoái khẩu của rất nhiều người, đặc biệt là các bạn học sinh sinh viên.

Đăng ngày: 08/05/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News