Công nghệ nano và những căn bệnh hiểm nghèo

Ung thư, HIV và lao là những căn bệnh hiểm nghèo hiện đang là những nhức nhối trong ngành y học, trong đó 2 căn bệnh đầu tiên có nguy cơ chữa khỏi vô cùng thấp. Theo WHO, căn bệnh ung thư đang phát triển rất nhanh trên thế giới với tỉ lệ người chết là 70% và là căn bệnh được xếp đầu danh sách cần phải được sự hỗ trợ của các phương pháp điều trị sử dụng công nghệ nano. Trong khi đó, ở những nước phát triển khác, công nghệ nano được ứng dụng để ngăn ngừa sự lây nhiễm HIV và lao.

 

Giúp chữa trị được ung thư?

Những tiến bộ mới nhất của công nghệ nano được tập trung mạnh mẽ vào việc giải quyết căn bệnh ung thư, chủ yếu là trong quá trình chẩn đoán và truyền tải thuốc. Thuốc được chuyên chở bởi các phương tiện nano có lớp vỏ bọc polymer đã được sử dụng để chữa trị những triệu chứng liên quan đến việc chai thuốc ở bệnh ung thư vú và ung thư buồng trứng với phương pháp hóa trị liệu, cho phép xâm nhập vào vùng tế bào có dấu hiệu cản trở việc trao đổi chất. Những lớp vật liệu nano được thiết kế để đánh dấu những vùng biểu bì giác quan có tốc độ tăng trưởng lớn, và chiếm số lượng nhiều trong các tế bào khối u.

Việc phát hiện được căn bệnh ung thư sớm nhất có thể tạo ra sự khác biệt rõ ràng trong việc cứu sống bệnh nhân. Việc sử dụng các vật liệu nano có từ tính trong một cảm biến từ siêu nhỏ với độ nhạy cảm cao khiến cho các nhà khoa học có thể phát hiện được ít nhất là 2 tế bào ung thư trong 1 micro-lit mẫu thử, và qua đó có thể tăng thêm khả năng phát hiện sớm căn bệnh.

Những nhà khoa học tại Đại học Stanford ở Mỹ đã sử dụng công nghệ nano để tạo ra một phương pháp đặc biệt có thể giúp tiêu diệt các tế bào ung thư nguy hiểm. Họ tiêm các ống carbon có kích thước nano vào các tế bào ung thư và sau đó kích hoạt các chuỗi tia hồng ngoại, tăng nhiệt độ của các ống dẫn nano và tiêu diệt các tế bào ung thu trong khi vẫn giữ được an toàn cho các tế bào khỏe mạnh.

Bệnh lao và công nghệ nano

Tổ chức Central Scientific Instruments của Ấn Độ vừa thiết kế một bộ công cụ giúp phát hiện bệnh lao nhờ vào công nghệ nano, và hiện tại đang được thử nghiệm ở các phòng khám. Điều này có thể giúp tiết kiệm chi phí và thời gian trong việc kiểm tra lao, và cũng làm giảm đi lượng máu cần thiết để kiểm tra lao.

Công nghệ nano hiện tại được dùng để điều trị bệnh lao ngày càng trở nên hiệu quả hơn. Những phương pháp điều trị lao hiện tại đòi hỏi phải sử dụng các loại thuốc phức tạp được hấp thụ vào người trong khoảng thời gian nhiều tháng. Nhiều bệnh nhân không có khả năng tiêu thụ thuốc một cách đúng đắn hoặc thất bại trong việc hoàn thành liều lượng. Các công thức của thuốc được dựa trên công nghệ nano phân hủy chậm hơn, cho phép nhiều nguyên liệu chủ động có thể được truyền tải, để giảm liều lượng sử dụng thuốc xuống mức thấp nhất có thể.

Các viên thuốc được đóng gói trong những polyme sinh học có thể phân hủy được như liposome và microsphere, cho phép đảm bảo được hiệu quả trong việc truyền tải thuốc. Các vật liệu nano như glycolide, một loại polyme thường được sử dụng để truyền tải thuốc do khả năng phân hủy tốt và không tạo ra phản ứng miễn nhiễm, đã được thử nghiệm thành công trong việc biến thành một phương tiện vận chuyển thuốc chống lao bởi các nhóm nghiên cứu đặt tại trường Đại học Harvard tại Mỹ, Học viện Cao học về Dược ở Ấn Độ và Hiệp hội nghiên cứu khoa học ở Nam Phi.

Các vật liệu nano có thể được sử dụng để truyền tải các vắc-xin chống lao. Không cần sử dụng đến kim tim, vì thế không cần phải có một người có tay nghề để bảo quản, mà vắc-xin vẫn có thể ổn định ở nhiệt độ bình thường – điều này khá là quan trọng bởi ở một số khu vực vùng sâu vùng xa có thể thiếu đi các công cụ giữ lạnh tiên tiến.

Vắc-xin

Công nghệ nano có thể tạo ra một kỷ nguyên mới trong việc giúp miễn nhiễm bằng cách tạo ra một một loại vắc-xin thay thế loại vắc-xin thường thấy là tiêm vào người. Những vắc-xin truyền thống cần phải được quản lý bởi các chuyên gia y tế có tay nghề cao, mà những người này thường có số lượng khá ít ở những nước đang phát triển, đặc biệt là ở những vùng hẻo lánh. Vắc-xin cũng cần phải có một hệ thống làm lạnh ổn định trong quá trình di chuyển. Các nhà khoa học đang nghiên cứu một loại vắc-xin chống lao dạng bọt. Họ cũng đang nghiên cứu một loại miếng dán trên da sử dụng công nghệ nano để chống lại các virus của khu vực Tây sông Nile cũng như virus Chikungunya.

Các vắc-xin truyền thống có thể được sử dụng hiệu quả nếu virus là dạng thụ động và bị trói buộc bởi các vật liệu nano, qua đó tăng cường thêm khả năng miễn nhiễm. Phương pháp này đã được sử dụng để tạo ra các vắc-xin chống lại bệnh cúm lan truyền khắp nơi.

Nhiều nước nghiên cứu Trung Quốc hiện tại là nước đứng đầu trong việc nghiên cứu công nghệ nano giữa những quốc gia đang phát triển khác, với nhiều bản quyền sáng chế dành cho công nghệ nano. Quốc gia này cũng có một chương trình công nghệ nano vào đầu những năm 1990, với một lượng công ty công nghệ nano mới được hình thành mỗi năm. Ấn Độ cũng rất xem trọng công nghệ nano, với hơn 30 học viện có liên quan đến việc nghiên cứu. Các quốc gia Đông Nam Á thực sự rất tích cự, như Malaysia, Philippines, Thái Lan và Việt Nam đều đã và đang tham gia nghiên cứu công nghệ nano. Trong khi đó ở Châu Phi, Nam Phi có những công ty tư nhân và cả nhà nước nghiên cứu về công nghệ nano. Brazil hiện tại đang dẫn đầu nghiên cứu ở các nước Châu Mỹ La-tinh, cũng đã bắt tay với Nam Phi và Ấn Độ để mở rộng phạm vi nghiên cứu. Nhiều quốc gia đang phát triển khác cũng đang hi vọng sẽ đuổi kịp xu hướng này. Một bản tham khảo vào năm 2005 cho thấy rằng các hoạt động nghiên cứu công nghệ nano trên toàn cầu đang có sự tác động hoặc tài trợ của chính phủ. Công nghệ nano là một khoa học đắt đỏ, nhưng chi phí thiết lập các học viện nghiên cứu khác nhau tùy thuộc vào mỗi quốc gia khác nhau. Ví dụ như ở Mexico và Việt Nam, có thể số tiền cần phải có để xây dựng được một học viện công nghệ nano là khoảng 5 triệu USD, trong khi đó ở Costa Rica, quốc gia này có thể làm được việc này với chỉ dưới 500.000 USD.

               
                Tôn Bảo
Thế Giới Số 159 – Ngày 19.11.2012