Kết hợp nhiều loại Nanoparticles nhằm ứng dụng trong Y học pps

Kết hợp nhiều loại
Nanoparticles nh
ằm ứng
dụng trong Y học



Các phần tử Nanoparticles đang
được ứng dụng ngày càng rộng rãi
hơn trong y học. Ví dụ như: làm v
ật
mang thuốc, mang xung nhiệt hay
trong chẩn đoán ung thư bằng hình
ảnh. Tuy nhiên, hiện nay vẫn chưa
có sự kết hợp nào giữa các
Nanoparticles với nhau, nhằm tạo
ra một công cụ với nhiều hơn một
chức năng (được gọi là
Multifunctional Nanoparticles -
MFNP).
Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu
của trường Đại học Washington đã
nỗ lực tạo ra một MFNP nhằm ứng
dụng trong Y học. Họ lợi dụng
chắc năng của hai loại
Nanoparticles sau:

Quantum dots Nanoparticles

(QDs): là những phần tử hình cầu
huỳnh quang làm từ kim loại bán
dẫn, kích thước chỉ vài nanometers
(10
9
nanometers = 1m). Nó có thể
phát ra ánh sáng với bước sóng
nằm một phần nhỏ trong vùng thấy
được. QDs đang được ứng dụng rất
rộng rãi trong Y học hình ảnh, tế
bào năng lượng mặt trời…

Gold Nanoparticles (GNP):
Là những phần tử Nanoparticles có
cấu tạo từ nguyên tố Vàng. Người
ta lợi dụng khả năng bức xạ nhiệt
của nguyên tố này trong điều trị
chứng viêm khớp. Ngòai ra, chúng
còn đóng vai trò như một máy vận
chuyển thuốc.
Tuy nhiên, khi kết hợp giữa QDs
và GNP lại với nhau thành một
phần tử thống nhất, sự tương tác
tĩnh điện sẽ làm triệt tiêu đi chức
năng của mỗi thành phần. Gao và
đồng sự Yongdong Jin, một
postdoctoral của trường đại học
Washington đã tìm cách khắc phục
khó khăn này.

Kết quả là cấu trúc đầu tiên có thể
làm một công cụ nano có nhiều
chức năng trong chẩn đoán và đi
ều
trị trong Y học. Cấu trúc được mô
tả trong bài báo công bố trên m
ạng
vào tuần này tại tạp chí Natura
Nanotechnology

Họ sử dụng một loại protein được
gọi là Polyethylene glycol (PEG)
bao bọc xung quanh nhân QDs.
Sau
đó là lớp vàng được phủ ngoài
cùng. PEG đóng vai trò như một
lớp đệm ngăn cách không cho 2
thành phần QDs và lớp V
àng tương
tác với nhau. Lớp đệm này có bề
dày khoảng 3 nanometers. Khoảng
cách giữa nhân QDs và Vàng được
điều chỉnh qua độ dài của chuỗi
PEG. Bằng việc gắn thêm liên kết
vào chu
ỗi PEG chính, độ tinh chỉnh
có thể chính xác đến từng
nanometer. Đầu ngoài cùng của
PEG gắn một loại amino acids
ngắn, đó là Polyhistidinescó chức

năng liên kết PEG với lớp Vàng.
Gao so sánh, cấu trúc này như một
quả trứng vàng với lòng đỏ QDs.
Vỏ trứng là lớp Vàng ngòai cùng
và polymers làm đầy như lòng
trắng trứng. Với sự kết hợp này,
QDs vẫn giữ vai trò phát xạ ánh
sáng huỳnh quang. Còn lớp vỏ
Vàng không chỉ giữ khả năng bức
xạ nhiệt, mà còn khuếch tán tín
hiệu huỳnh quang của nhân QDs
lên 5-10 lần.
GNP truyền thống là loại Vàng
không phải dạng ion. Trong khi đó
vàng ion trong MFNP cho phép t
ạo
ra một bề mặt mỏng hơn rất rất
nhiều, chỉ khoảng 2-3nanometers,
đủ mỏng cho phép một nữa lượng
huỳnh quang từ nhân QDs đi qua.
Đường kính MFNP xấp xỉ 15-
20nm, đủ nhỏ để vào bên trong m
ột
tế bào. Bề mặt ngoài dễ dàng liên
kết với các phân tử sinh học. Mà
các phân tử này có thể tương tác
với bề mặt nhiều loại tế bào khác
nhau, chẳng hạn như tế bào ung
thư. Ngoài ra, Vàng là một chất
tương hợp sinh học, không phân

hủy, đóng vai trò như container
bền, không độc tính trong cơ thể.
Tuy nguyên cứu này chỉ nhằm
mang lại ứng dụng trong Y học
nhưng cách nhà nguyên cứu cho
rằng MFNP có tiềm năng cả trong
lĩnh vực năng lượng như những tế
bào quang năng.