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
Điểm danh những loại virus nguy hiểm nhất hành tinh

Điểm danh những loại virus nguy hiểm nhất hành tinh

Bên cạnh các virus "tử thần" như sars, ebola, hiv... vẫn còn những virus không hề kém cạnh về mức độ nguy hiểm đối với con người.

Đăng ngày: 20/02/2025
Điểm danh các loại ảo ảnh thị giác lừa đảo bộ não

Điểm danh các loại ảo ảnh thị giác lừa đảo bộ não

Ảo ảnh thị giác (Optical Illusions) vẫn được biết đến là những hình ảnh đánh lừa đôi mắt. Nhưng thực chất chúng mang một ý nghĩa khác, đó là những hình ảnh được não bộ “tiên đoán”.

Đăng ngày: 19/02/2025
Loại cá là

Loại cá là "thuốc" bổ phổi, rất tốt cho sức khỏe phụ nữ

Theo các sách cổ, cá chép bổ tỳ vị, lợi tiểu, tiêu phù, thông sữa, chữa ho, lở loét..., là một trong những thực phẩm bổ dưỡng cho thai phụ. Do lợi tiểu, tiêu phù nên cá chép còn được dùng trong nhiều bệnh khác như gan, thận.

Đăng ngày: 18/02/2025
Cách phân biệt bệnh bạch hầu và viêm họng

Cách phân biệt bệnh bạch hầu và viêm họng

ThS.BS Trần Duy Hưng, Trưởng khoa Nhiễm khuẩn tổng hợp, Bệnh viện Bệnh Nhiệt đới Trung ương cho biết rằng, điều kiện khí hậu ít tác động đến bệnh bạch hầu, nguy cơ mắc vi khuẩn bạch hầu ở cả nam và nữ là như nhau.

Đăng ngày: 14/02/2025
Những điều cần biết về thụ tinh trong ống nghiệm

Những điều cần biết về thụ tinh trong ống nghiệm

Kể từ khi ra đời, thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) luôn là chỗ bám víu cuối cùng cho các cặp vợ chồng hiếm muộn muốn sinh em bé, khi tất cả các giải pháp hỗ trợ khác đều cúi đầu chào thua.

Đăng ngày: 14/02/2025
Phải tuyệt đối kiêng kỵ làm gì trong ngày mùng 1 Tết?

Phải tuyệt đối kiêng kỵ làm gì trong ngày mùng 1 Tết?

Có những điều kiêng kị và điều nên làm trong ngày mùng 1 tết đã trở thành phong tục lâu đời của người Việt Nam để mang lại may mắn và tránh điều xui xẻo trong một năm mới.

Đăng ngày: 11/02/2025
Hướng dẫn cách bày mâm cúng giao thừa

Hướng dẫn cách bày mâm cúng giao thừa

Tết đang đến gần, không khí xuân ấm áp lan tỏa khắp nơi. Đây cũng là thời điểm nhà nhà chuẩn bị sửa sang, mua sắm những vật dụng cần thiết để chờ đón giao thừa.

Đăng ngày: 10/02/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News