Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Khoa học vật liệu: Nghiên cứu chế tạo, đặc trưng và khảo sát tiềm năng ứng dụng của hệ dẫn thuốc nano đa chức năng nền copolyme PLA PEG có và không có hạt từ (Fe3O4)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM
KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ


Phan Quốc Thông

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO, ĐẶC TRƯNG VÀ KHẢO SÁT TIỀM
NĂNG ỨNG DỤNG CỦA HỆ DẪN THUỐC NANO ĐA CHỨC
NĂNG NỀN COPOLYME PLA-PEG CÓ VÀ KHÔNG CÓ
HẠT TỪ (Fe3O4)

Chuyên ngành: Vật liệu điện tử
Mã số: 9.44.01.23

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU

Hà Nội – 2019


Luận án được hoàn thành tại:
Phòng Vật liệu nano y sinh, Viện Khoa học vật liệu, Viện Hàn
lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Người hướng dẫn khoa học: GS. TSKH. Nguyễn Xuân Phúc
TS. Hà Phương Thư

Phản biện 1: ...............................................

Phản biện 2: ...............................................
Phản biện 3: ...............................................

Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Học viện tại Học
Viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ
Việt Nam vào hồi ... giờ ... ngày ... tháng ... năm 2018

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc gia Hà Nội, Thư
viện Học viện Khoa học và Công nghệ, Thư viện Viện Khoa học vật
liệu, Thư viện Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.


1

Mở đầu
Trong vài thập niên trở lại đây, các hệ vật liệu kích thước nano
phân phối thuốc đã được quan tâm phát triển mạnh. Trong tất cả các hệ
vật liệu phân phối thuốc kích thước nanomet, hệ polyme, hệ hạt vàng, hệ
hạt từ được quan tâm hơn cả. Đặc biệt, hệ phân phối thuốc nanomet trên
nền hạt nano sắt từ (Fe3O4) được quan tâm phát triển mạnh trong những
năm gần đây với nhiều ưu điểm vượt trội như dễ dàng phát triển thành
hệ nano phân phối thuốc đa chức năng ứng dụng cho cả mục đích chẩn
đoán và điều trị bệnh.
Polyme phân hủy sinh học được sử dụng để thiết kế các hệ phân
phối thuốc kích thước nano với những đặc tính ưu việt hơn so với các hệ
phân phối thuốc truyền thống như: kiểm soát phóng thích thuốc, tự phân
hủy và không gây độc sau khi sử dụng, giảm liều dùng và sự phụ thuộc
của bệnh nhân vào thuốc được cải thiện. Trong số các polyme phân hủy
sinh học phải kể đến polylactic axit (PLA), poly(lactic-co-glycolic)
(PLGA), … đã được cơ quan quản lý thuốc và thực phẩm Mỹ (FDA)

cho phép ứng dụng trong dược phẩm và lưu hành trên thị trường. Việc
chức năng hóa bề mặt polyme phân hủy sinh học như PLA bởi PEG
(polyethylene glycol) để cải thiện những hạn chế của polyme phân hủy
sinh học là rất quan trọng. PEG là một polyme ưu nước, độc tính thấp,
không kích thích miễn dịch và đã được FDA cho phép lưu hành.
Copolyme PLA-PEG sau khi tổng hợp được sử dụng như một hệ
dẫn thuốc ứng dụng cho mục đích chẩn đoán và điều trị bệnh. Trong nội
dung của luận án, copolyme PLA-PEG được sử dụng để mang Curcumin
(một dược chất có tính chất chống ôxy hóa và tiêu diệt được nhiều loại tế
bào ung thư) và gắn yếu tố hướng đích Folat tạo thành hệ dẫn thuốc
hướng đích Cur/PLA-PEG-Fol kích thước nano được sử dụng để tiêu
diệt tế bào ung thư Hep-G2 (dòng tế bào ung thư gan ở người). Hơn nữa,
copolyme PLA-PEG còn được sử dụng để bọc hạt nano sắt từ Fe3O4 tạo
thành hệ dẫn thuốc Fe3O4@PLA-PEG kích thước nano với phần lõi là
hạt nano sắt từ Fe3O4 và bọc cùng lúc hạt nano sắt từ Fe3O4 và Curcumin
tạo thành hệ dẫn thuốc đa chức năng Cur/Fe3O4@PLA-PEG. Hệ thuốc


2

nano này được sử dụng cho mục đích chẩn đoán hình ảnh cộng hưởng từ
MRI, cũng như cho khả năng tăng nhiệt tại chỗ khi chiếu từ trường
ngoài, có thể ứng dụng trong nhiệt trị ung thư và phóng thích thuốc
Curcumin. Với ý nghĩa đó, trong đề tài nghiên cứu của tôi dưới sự dẫn
dắt của tập thể thầy hướng dẫn đã chọn tên luận án: “Nghiên cứu chế
tạo, đặc trưng và khảo sát tiềm năng ứng dụng của hệ dẫn thuốc
nano đa chức năng nền copolyme PLA-PEG có và không có hạt từ
(Fe3O4)”.
Mục tiêu của luận án:
1) Tổng hợp được copolyme PLA-PEG với các tỷ lệ thành phần

PLA:PEG khác nhau trong vùng 3:1-1:3. Chế tạo hệ nano copolyme
PLA-PEG mang Curcumin có và không gắn yếu tố hướng đích Folat.
Nghiên cứu khả năng mang Curcumin của các hệ nano copolyme PLAPEG, nghiên cứu khả năng phóng thích Curcumin đối với các hệ nano
copolyme không và có gắn Folat. Nghiên cứu độc tính tế bào in vitro của
hệ nano copolyme PLA-PEG mang Curcumin không và có gắn Folat
trên dòng tế bào ung thư gan người HepG2.
2) Tổng hợp hạt nano Fe3O4 và chế tạo được chất lỏng từ có độ
bền cao trên nền hạt Fe3O4 bọc copolyme PLA-PEG tạo thành hệ nano
Fe3O4@PLA-PEG. Chế tạo được hệ chất lỏng từ đa chức năng
Fe3O4@PLA-PEG/Cur trên nền hạt nano Fe3O4 bọc copolyme PLA-PEG
mang Curcumin.
3) Nghiên cứu khả năng gây độc trên tế bào ung thư của các hệ
nano Fe3O4 bọc copolyme mang thuốc (Cur). Nghiên cứu khả năng ứng
dụng làm tác nhân tăng tương phản ảnh cộng hưởng từ hạt nhân, nghiên
cứu hiệu ứng đốt nóng cảm ứng từ và khả năng phóng thích thuốc
(Curcumin). Thử nghiệm độc tính, và khả năng nhiệt từ trị tiêu diệt tế
bào ung thư, tiêu diệt khối u trên chuột thử nghiệm dựa trên hiệu ứng đốt
nóng cảm ứng từ ứng dụng trong nhiệt trị ung thư (hyperthermia).
Nội dung luận án:
Chương 1 trình bày tổng quan giới thiệu về một số hệ dẫn thuốc,
các polyme phân hủy sinh học được sử dụng cho mục đích tổng hợp các


3

hệ dẫn thuốc kích thước nano, lợi thế của các hệ dẫn thuốc khi được
chức năng hóa bề mặt, vai trò của các chất chức năng hóa bề mặt như
poly(ethylene glycol), tinh bột, polysaccarit, … lợi thế của hệ dẫn thuốc
kích thước nano, hệ nano copolyme mang thuốc hướng đích. Tiềm năng
và tính ưu việt của hệ nano copolyme PLA-PEG mang thuốc và gắn yếu

tố hướng đích. Hệ chất lỏng từ trên nền hạt nano Fe3O4 chức năng hóa bề
mặt bởi copolyme PLA-PEG có và không mang Curcumin cũng được
trình bày tổng quát. Trong chương 2, quy trình tổng hợp copolyme PLAPEG và các quy trình chế tạo các hệ mẫu, quy trình thử nghiệm sinh học
trên các dòng tế bào ung thư và trên chuột mang khối u, và nguyên lý
của các phép đo nhằm phân tích và biện luận các kết quả trong luận án
được trình bày chi tiết. Chương 3, chương 4 và chương 5 trình bày các
kết quả nghiên cứu thu nhận được của luận án và các thảo luận liên
quan. Chương 3 trình bày kết quả nghiên cứu tổng hợp copolyme PLAPEG, chế tạo hệ nano dẫn thuốc PLA-PEG mang Curcumin có và không
gắn yếu tố hướng đích Folat với các đặc trưng về kích thước, hình dạng,
cấu trúc, khả năng phân tán và độ bền phân tán được trình bày, phân tích
và biện luận chi tiết, thử nghiệm trên dòng tế bào ung thư gan G-Hep2.
Các kết quả nghiên cứu trong chương 4 liên quan đến vật liệu nano
Fe3O4 được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa, bọc copolyme
PLA-PEG có mang và không mang Curcumin tạo thành hệ chất lỏng từ
kích thước nano đa chức năng. Các đặc trưng về hình dạng, kích thước,
cấu trúc, tính chất từ, hiệu ứng tăng cường độ tương phản cộng hưởng từ
và hiệu ứng đốt nóng từ định hướng ứng dụng trong y sinh được trình
bày, phân tích và biện luận chi tiết. Chương 5 trình bày các kết quả thử
nghiệm sinh học của hệ chất lỏng nano từ Fe3O4@PLA-PEG trên tế bào
ung thư và chuột mang khối u, thử độc tính tế bào, độc tính cấp, chụp
ảnh cộng hưởng từ trên tế bào và khối u chuột.
Ý nghĩa nghiên cứu của luận án
Hạt nano copolyme PLA-PEG được tổng hợp với tỷ lệ thành phần
PLA:PEG khác nhau sẽ ảnh hưởng đến khả năng mang thuốc
(Curcumin, hạt nano sắt từ Fe3O4), khả năng thâm nhập tế bào ung thư


4

(Hep-G2) cũng như khả năng phóng thích thuốc. Hạt nano copolyme

PLA-PEG mang thuốc hướng đích và hệ nano mang thuốc đa chức năng
với những ưu điểm vượt trội so với các hệ phân phối thuốc truyền thống
và các hệ phân phối thuốc polyme. Cụ thể:
Tăng cường khả năng lưu thông máu, tránh sự đào thải do các
thực bào và các tế bào của hệ lưới nội mô, giảm đáng kể các protein lắng
đọng bề mặt.
Hạt nano copolyme PLA-PEG được sử dụng để mang Curcumin
và gắn yếu tố hướng đích Folat tạo thành hệ dẫn thuốc nano mang thuốc
hướng đích, bọc hạt nano từ Fe3O4 tạo thành các hệ dẫn thuốc nano và
mang Curcumin tạo thành hệ dẫn thuốc đa chức năng ứng dụng trong
chẩn đoán hình ảnh cộng hưởng từ MRI, khả năng tăng nhiệt tại chỗ
dưới tác dụng của từ trường ngoài sử dụng cho mục đích nhiệt trị tại chỗ
tiêu diệt tế bào ung thư, nhiệt từ trị (hyperthermia) tiêu diệt khối u trên
chuột thử nghiệm, tăng cường phóng thích Curcumin.
Đóng góp mới của luận án
Đã tổng hợp được copolyme PLA-PEG bằng phương pháp trùng
ngưng với các tỷ lệ thành phần PLA-PEG khác nhau.
Đã chế tạo được hạt nano copolyme PLA-PEG bằng phương pháp
bay hơi dung môi dạng mixen với cấu trúc lõi-vỏ, mang Cucurmin tạo
thành hệ nano mang thuốc Cur/PLA-PEG và gắn yếu tố hướng đích
Folat tạo thành hệ nano mang thuốc hướng đích Cur/PLA-PEG-Fol.
Đã tổng hợp thành công hạt nano sắt từ Fe3O4 bằng phương pháp
đồng kết tủa với từ độ đạt khoảng 65 emu/g, bọc copolyme PLA-PEG có
và không có mang Curcumin tạo thành hệ chất lỏng nano từ đa chức
năng cấu trúc lõi-vỏ Fe3O4@PLA-PEG và Fe3O4@PLA-PEG/Cur với
giá trị độ phục hồi r 2 cao hơn các chất thương phẩm Resovist và
Ferumoxytol ứng dụng trong chẩn đoán hình ảnh MRI.
Đốt nóng cảm ứng từ hệ chất lỏng nano từ Fe3O4@PLA-PEG/Cur
làm tăng nhiệt tại chỗ và tăng hiệu quả giải phóng thuốc (Curcumin).

5

Sử dụng hệ chất lỏng nano từ đa chức năng Fe3O4@PLA-PEG
trong ứng dụng nhiệt trị giúp tiêu diệt hiệu quả tế bào và khối u trên
chuột.
Bố cục của luận án: Luận án gồm 132 trang, bao gồm: phần mở
đầu, 5 chương nội dung, kết luận và cuối cùng là danh sách tài liệu tham
khảo. Các kết quả chính của luận án đã được công bố trong 5 bài báo
trên các tạp chí trong nước và quốc tế và 5 bài báo khác có liên quan.
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ HỆ DẪN THUỐC
1.1. Hệ dẫn thuốc
1.1.1. Hệ dẫn thuốc kích thước thông thường
- Các thiết bị phân phối thuốc
La cá thiết bị dùng để đặt thuốc vào trong và phân phối, cấy thuốc
vào mô bên trong cơ thể. Một số thiết bị được sử dụng để phân phối
thuốc như: Cảm biến sinh học phân phối thuốc; Thiết bị phân phối thuốc
dựa trên nền các vi dòng; Vi chip kiểm soát phóng thích thuốc; Các bơm
và ống dẫn phân phối thuốc.
- Các hệ phân phối thuốc hướng đích
Đối với hệ phân phối thuốc hướng đích và được kiểm soát, một
loạt các hệ chất mang được phát triển như: Các chất nền liên kết, kháng
thể đơn dòng, các vi hạt hình cầu và liposome. Ngoài ra, có nhiều hệ
thống tinh vi dựa trên cơ chế phân tử, công nghệ nano, và liệu pháp phân
phối gen cũng được phát triển.
- Các hệ phân phối thuốc chuyên biệt
Là các hệ thống phân phối thuốc đến các vị trí trong cơ thể đã
được chọn lọc (gan, lá lách, xương, lympho). Do kích thước nhỏ, chúng
có thể được tiêm trực tiếp vào cơ thể, các hệ thống phân phối thuốc

chuyên biệt có thể bao gồm thuốc và vật liệu lõi hoặc thuốc có thể được
phân tán như chất nhũ tương bên trong vật liệu mang hoặc thuốc có thể
được gói gọn bởi vật liệu mang.


6

1.1.2. Hệ dẫn thuốc kích thước nano (HDTNN)
- Tính ưu việt và tiềm năng của HDTNN
+ Tính ưu việt của HDTNN
DHTNN có những đặc tính ưu việt sau: i) kéo dài sự lưu thông
trong máu; ii) đóng gói và bảo vệ của một loạt các tác nhân điều trị với
tải trọng cao; iii) tối ưu hóa tổ hợp các tính chất vật lý của chất mang để
tận dụng cả hai cơ chế nhắm đích chủ động và thụ động; iv) đáp ứng với
các kích thích tại chỗ cho phóng thích thuốc kiểm soát; v) khả năng chịu
đựng nhiều các gốc thuốc tương phản/chụp ảnh/quan sát bằng phương
tiện của một loạt các kỹ thuật hình ảnh đa phương thức.
+ Tiềm năng của HDTNN
Các hệ thống phân phối có thể được thiết kế để cung cấp, phóng
thích có kiểm soát hoặc phóng thích kích hoạt các phân tử điều trị, tăng
thời gian lưu trú trong máu, giảm phân phối không đặc hiệu, nhắm đích
các mô hoặc các kháng nguyên bề mặt tế bào đích với một yếu tố gắn
kết nhắm đích, qua đó tăng khả năng và hiệu quả điều trị của thuốc.

Hình 1.3. Sơ đồ hệ dẫn thuốc nano đa chức năng.

- Các vật liệu bảo đảm các chức năng hệ dẫn thuốc nano
+ Vật liệu cho chức năng thích ứng môi trường sinh hóa
Hệ dẫn thuốc nano cấu trúc lõi-vỏ, với phần lõi là các polyme
phân hủy sinh học được chức năng hóa bởi polyme ưa nước

polyethylene glycol (PEG) có thể được ghép, tạo phức, hoặc hấp thụ lên
bề mặt của các hạt nano để tạo nên sự ổn định về không gian và hình


7

thành nên các thuộc tính "tàng hình" giúp tăng thời gian lưu thông máu
và tương thích sinh học.
+ Vật liệu cho chức năng hóa trị liệu
Một số phân tử thuốc kháng ung thư bao gồm doxorubicin,
dopamine và Curcumin đã được sử dụng trong điều trị hoặc hỗ trợ điều
trị ung thư. Trong các loại thuốc nêu trên, Curcumin được xem như một
dược chất kháng ung thư tiềm năng có nguồn gốc thiên nhiên.
+ Vật liệu cho chức năng lý trị liệu
Hệ dẫn thuốc nano ngoài chức năng mang, giúp phân tán và lưu
thông các dược chất (thuốc) trong môi trường sinh lý tốt hơn, chúng còn
mang (bọc) các tác nhân lý trị liệu khác nhau như hạt nano vàng, hạt
nano từ.
+ Vật liệu cho chức năng chẩn đoán hình ảnh
Các hạt nano tăng độ tương phản hình ảnh như hạt nano vàng,
hạt nano từ đã được sử dụng như những tác nhân chẩn đoán hình ảnh.
+ Vật liệu cho chức năng bám đích
Hoạt động hướng đích của các hạt nano liên quan đến việc tạo
phức của các phối tử nhắm đích với các hạt nano, hoặc sử dụng từ
trường ngoài để điều khiển các hạt nano, đặc biệt là các hạt nano từ tính
định vị tại các vị trí đích, hoặc dựa vào đặc tính cấu tạo màng tế bào có
thể thực hiện các hoạt động nhắm đích.
1.1.3. Các loại polyme nghiên cứu ứng dụng
- Liposome: đã được sử dụng như các hạt mang thuốc tiềm năng
với những lợi thế riêng của chúng như khả năng bảo vệ thuốc tránh bị

đào thải sớm, nhắm đích đến các vị trí cụ thể và làm giảm độc tính hoặc
tác dụng phụ.
- Polyme phân hủy sinh học: so với liposome, polyme phân hủy
sinh học (polyme tự nhiên, polyme dendrit, copolyme) lợi thế hơn
liposome, giúp tăng độ ổn định của thuốc/protein và những thuộc tính
phóng thích được kiểm soát hữu ích.


8

1.1.4. Copolyme phân hủy sinh học PLA-PEG
- Polyme PLA: Polylactic axit (PLA) là polyme phân hủy sinh
học có nguồn gốc tự nhiên được sử dụng để thiết kế các hệ phân phối
thuốc kích thước nano với những đặc tính ưu việt hơn so với các hệ phân
phối thuốc truyền thống và không gây độc cho cơ thể.
- Polyme PEG: PEG là một oligome ưa nước có thể được hấp
thụ hoặc gắn liền với bề mặt của các hạt nano. PEG làm giảm đáng kể sự
tương tác không đặc hiệu với protein, tránh sự đào thải của các thực bào,
các tế bào của hệ lưới nội mô, đồng thời tăng khả năng phân tán trong
nước, qua đó tăng đáng kể khả năng lưu thông trong máu.
- Tổng hợp copolyme PLA-PEG
Copolyme PLA-PEG được tổng hợp bằng phản ứng mở vòng
trùng ngưng axit lactic với polyethylenee glycol tạo thành block
copolyme PLA-PEG với sự có mặt của muối thiết II (Sn(Oct)2) đóng vai
trò như xúc tác. Copolyme PLA-PEG với các tỷ lệ thành phần về trọng
lượng giữa PLA và PEG khác nhau được tiến hành tổng hợp nhằm đánh
giá ảnh hưởng của các hợp phần PLA và PEG đến kích thước, khả năng
mang thuốc cũng như khả năng tương thích sinh học của hệ nano
copolyme PLA-PEG mang thuốc hướng đích.

Hình 1.6. Sơ đồ tổng hợp copolyme PLA-PEG bằng phương pháp trùng
ngưng mở vòng polyme

1.2. Hệ dẫn thuốc nano từ tính
1.2.1. Hạt nano từ
- Cấu trúc: Fe3O4 là hợp chất ôxít phổ biến của nguyên tố sắt, vật
liệu này thuộc họ ferrite spinel có hai phân mạng từ không tương đương
và tương tác giữa các phân mạng là phản sắt từ. Vật liệu Fe3O4 có cấu
trúc spinel đảo.
Công thức phân tử: FeO. Fe2O3 = Fe. Fe2O4,
Mô hình ion: [Fe3+]A[ Fe3+Fe2+]B O42-.


9

- Các tính chất khả dụng y sinh: Trong các loại vật liệu nano y
sinh, các hạt nano từ tính (Magnetic Nanoparticles – MNPs) có một số
tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong y sinh như: (i) Tách chiết các tế bào
và các thực thể sinh học, (ii) Dẫn truyền thuốc, gen và các nuclide phóng
xạ tới những vùng bệnh nằm sâu trong cơ thể, (iii) Tăng cường độ tương
phản trong chẩn đoán cộng hưởng từ hạt nhân, và (iv) Nhiệt trị điều trị
ung thư.
- Chức năng chẩn đoán hình ảnh: Khi được định vị trong môi
trường sinh học, các hạt nano từ có thể tạo sự nhiễu loạn từ trường cục
bộ do đó ảnh hưởng đến tốc độ hồi phục từ trong các mô chứa nước. Vì
vậy, chúng được nghiên cứu kỹ và được sử dụng như một tác nhân tăng
độ tương phản ảnh cộng hưởng từ hạt nhân MRI trong chẩn đoán lâm
sàng.
Cơ sở của việc chụp ảnh cộng hưởng từ là dựa trên tín hiệu hồi
phục spin của các proton trong các phân tử nước có trong các mô sinh

học khi bị kích thích bởi các chuỗi xung tần số vô tuyến điện dưới tác
dụng của từ trường ngoài cố định (B0).
- Hiệu ứng đốt nóng cảm ứng từ và nhiệt từ trị
Đốt nóng cảm ứng từ (Magnetic Inductive Heating – MIH) dựa
trên khả năng hấp thụ năng lượng từ từ trường xoay chiều tạo nên nguồn
đốt nóng dựa trên sự tổn hao hồi phục Neel và Brown. Khi được đưa vào
trong các khối u các hạt nano từ có thể đóng vai trò tiêu diệt tế bào ung
thư do khả năng nhạy nhiệt của các tế bào ung thư. Đây là lý do tại sao
chúng được nghiên cứu kỹ để sử dụng như tác nhân nhiệt trị ung thư
dùng chất lỏng từ (Magnetic Fluid Hyperthermia – MFH). Trong tất cả
những vật liệu từ, Fe3O4 là đối tượng được nghiên cứu kỹ, bởi vì chúng
dễ tổng hợp, có đặc tính siêu thuận từ tốt cũng như rất an toàn cho ứng
dụng y sinh.
1.2.2. Các phương pháp chế tạo hạt nano từ
Phương pháp đồng kết tủa
Với phương pháp này hạt thường được tổng hợp trong dung môi
là nước dưới điều kiện kiềm (thu được bằng cách thêm hydrôxit (NaOH)


1
0

hoặc amoni hydrôxit (NH4OH)). Quá trình này thường được dùng để
tổng hợp các hạt nano ôxit và ferit.
Phương pháp khử
Phương pháp vi nhũ tương
Phương pháp sol-gel
Phương pháp thủy nhiệt
Phương pháp phân hủy nhiệt
Trong luận án này, chúng tôi sử dụng phương pháp đồng kết tủa

để tổng hợp hạt nano sắt từ Fe3O4 do dễ tổng hợp, giá thành thấp, kích
thước hạt phân bố khá hẹp, các hạt nano sau khi tổng hợp có độ thuần
khiết vì được phân tán trong môi trường nước nên dễ chức năng hóa bề
mặt bằng các vật liệu khác nhau.
1.2.3. Bọc bảo vệ và chức năng hệ nano từ tính
Trong nghiên cứu của chúng tôi, hạt nano sắt từ Fe3O4 sau khi
tổng hợp được chức năng hóa bằng copolyme PLA-PEG tạo thành hệ
dẫn thuốc nano cấu trúc lõi-vỏ và mang Curcumin tạo thành hệ dẫn
thuốc nano đa chức năng cấu trúc lõi-vỏ ứng dụng trong chẩn đoán hình
ảnh cộng hưởng từ MRI, nhiệt trị ung thư dựa vào khả năng tăng nhiệt
tại chỗ nhờ từ trường ngoài và khả năng tăng nhiệt phóng thích
Curcumin.
Chương 2
CÁC KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM
Copolyme PLA-PEG với các tỷ lệ thành phần PLA:PEG là 3:1,
2:1, 1:1, 1:2 và 1:3 được tổng hợp thông qua phản ứng mở vòng trùng
ngưng giữa monome của axit lactic và polyethylene glycol (PEG) với sự
có mặt của xúc tác thiếc (II) 2-ethylhexanoat.
Copolyme PLA:PEG sau khi tổng hợp được chế tạo thành hạt
nano PLA:PEG, mang curcumin tạo thành hệ nano Cur/PLA-PEG và
gắn yếu tố hướng đích Folat tạo thành hệ nano Cur/PLA-PEG-Fol. Hạt
nano sắt từ Fe3O4 được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa, sau đó
được bọc chức năng bởi PLA-PEG tạo thành hạt nano Fe3O4@PLA-PEG


11

và mang curcumin tạo thành hạt nano Fe3O4@PLA-PEG/Cur. Các hạt
nano PLA-PEG, Cur/PLA-PEG, Cur/PLA-PEG-Fol, Fe3O4,
Fe3O4@PLA-PEG, Fe3O4@PLA-PEG/Cur được đặc trưng hình thái,

kích thước hạt bằng phương pháp hiển vị điện tử FE-SEM, phổ tán xạ
laze động (DLS – Dynamic Light Scattering), trong khi đó độ bền phân
tán của các hệ nano được đặc trưng bởi thế Zeta. Cấu trúc của các hạt
nano được đặc trưng bởi phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR) và
phổ tử ngoại khả kiến UV-VIS (Ultraviolet-Visible), khả năng mang
curcumin của copolyme PLA-PEG và hạt nano Fe3O4@PLA-PEG được
xác định bằng phổ tử ngoại khả kiến UV-VIS thông qua việc xây dựng
phưng trình đường chuẩn.
Nghiên cứu khả năng giải phóng chậm curcumin từ hệ dẫn thuốc
nano được thực hiện bằng cả hai phương pháp ủ nhiệt (giải phóng chậm
thụ động) và phương pháp đốt nóng cảm ứng từ (giải phóng chậm chủ
động dựa vào nhiệt)
Thử nghiệm độc tính tế bào của hệ nano Cur/PLA-PEG,
Cur/PLA-PEG-Fol được thực hiện trên dòng tế bào Hep-G2 (dòng tế bào
ung thư gan người) sử dụng phương pháp của Skehan và cộng sự 1990
và phương pháp của Likhiwitayawuid và cộng sự năm 1993.
Cấu trúc của hạt nano sắt từ Fe3O4 được xác định bằng phương
pháp nhiễu xạ tia X, trong khi đó tỷ lệ khối lượng lớp vỏ bọc PLA-PEG
và lượng curcumin mang vào được xác định bằng phương pháp phân
tích nhiệt vi lượng (TGA - Thermal Gravimetric Analysis). Từ độ bảo
hòa của các hạt nano Fe3O4, Fe3O4@PLA-PEG, Fe3O4@PLA-PEG/Cur
được xác định bằng phép đo từ kế mẫu rung (VSM – Vibrating Sample
Magnetometer), khả năng tăng nhiệt của các hạt nano được thực hiện
bằng phương pháp đốt nóng cảm ứng từ MIH – Magnetic Inductive
Heating).
Các phép đo đánh giá tốc độ hồi phục cộng hưởng từ hạt nhân
và chụp ảnh MRI trên các mẫu chất lỏng từ Fe3O4@PLA-PEG,
Fe3O4@PLA-PEG/Cur được thực hiện trên thiết bị cộng hưởng từ
Bruker Biospec, tần số từ trường xoay chiều 300 MHz, từ trường tĩnh 7

12

tesla tại Trung tâm chụp ảnh động vật, thuộc Trường Đại học Đông Bắc,
Thành phố Boston, Hoa Kỳ.
Thử nghiệm sinh học gồm thử độc tính tế bào, độc tính cấp,
phương pháp nhiệt từ trị tiêu diệt tế bào, nhiệt từ trị tiêu diệt khối u rắn
được thực hiện tại Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên,
Đại học Quốc Gia Hà Nội cho kết quả rất khả quan, mở ra hướng mới
ứng dụng hạt nano sắt từ trong lĩnh vực y sinh.
Chương 3
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ĐẶC TÍNH CỦA HỆ NANO
COPOLYME PLA-PEG ĐA CHỨC NĂNG
3.1. Chế tạo hệ nano copolyme PLA-PEG, Cur/PLA-PEG và
Cur/PLA-PEG-Fol

Hình 3.1. Mô tả quy trình chế tạo hệ dẫn thuốc nano Cur/PLA-PEG, Cur/PLAPEG-Fol

3.2. Cấu trúc, hình thái học và đặc trưng tính chất của các hạt nano
PLA-PEG, Cur/PLA-PEG và Cur/PLA-PEG-Fol
Hạt nano PLA-PEG, Cur/PLA-PEG và Cur/PLA-PEG-Fol được
đặc trưng bằng ảnh FE-SEM cho thấy có dạng hình cầu và đơn phân tán,
kích thước trung bình dưới 100 nm. Tuy nhiên, hạt nano PLA-PEG với
các tỷ lệ thành phần PLA:PEG khác nhau có kích thước khác nhau. Kích


13

thước hạt nano PLA-PEG chủ yếu do thành phần kỵ nước PLA quyết
định là chủ yếu. So với kết quả ảnh SEM, kết quả đo phân bố kích thước

hạt bằng phương pháp tán xạ ánh sáng động (DLS) cho thấy kích thước
(thủy động) của hạt có xu hướng tăng lên.
Khả năng mang thuốc của các hạt nano PLA-PEG
Khi tăng thành phần PLA trong copolyme PLA-PEG phần lõi
PLA sẽ tăng lên, chính vì vậy khi mang Curcumin vào sẽ tăng các mối
liên kết kỵ nước giữa phần lõi PLA với Curcumin, qua đó làm tăng
lượng Curcumin được mang vào và tăng hiệu quả mang thuốc.
Bảng 3.4. Kích thước hạt, lượng Curcumin và hiệu quả mang Curcumin của
các hệ copolyme PLA-PEG, Cur/PLA-PEG và Cur/PLA-PEG-Fol
Lượng Cur
Kích thước các hệ nano (nm)
Tỷ lệ
mang vào
PLA/PEG PLA-PEG Cur/PLA-PEG Cur/PLA-PEG-Fol
(mg/mL)
3:1
2:1
1:1
1:2
1:3

59
55
50
49
49

69
65
61

60
60

86
82
80
80
80

0,73
0,63
0,43
0,40
0,39

Hiệu quả
mang thuốc
(%)
91,3
78,8
53,8
50
48,8

Kết quả phân tích phổ hồng ngoại FT-IR
Các phổ đo được cho thấy, sau khi được mang vào copolyme
PLA-PEG đỉnh hấp thụ của Curcumin dịch chuyển từ 431 nm tới 426
nm, tương tự trường hợp của axit folic đỉnh hấp thụ dịch chuyển từ 283
nm tới 276 nm sau khi được gắn vào copolyme PLA-PEG, qua đó cho
thấy đã có gắn kết axit folic vào copolyme PLA-PEG và Curcumin đã

được mang vào copolyme PLA-PEG.
Kết quả phân tích phổ hồng ngoại FT-IR
Các phổ hồng ngoại (FT-IR) của PEG và copolyme PLA-PEG
cho thấy dao động của nhóm C-O-C trên PEG xuất hiện ở vị trí 1097 cm1
đã dịch chuyển tới vị trí 1114 cm-1 trên các copolyme PLA-PEG, mặt
khác dao động của nhóm –CO-O- (nhóm cacboxyl) trên PLA xuất hiện ở
vị trí 1554 cm-1 đã dịch chuyển tới vị trí 1539 cm-1 trên các copolyme
PLA-PEG và liên kết C-H ở vị trí 2924 cm-1 của PLA đã dịch chuyển tới


14

vị trí 2978 cm-1 của PLA-PEG. Vị trí 1539 cm-1 là dao động đặc trưng
được hình thành trong phản ứng trùng ngưng. Qua đó, có thể nói rằng
copolyme PLA-PEG đã được tạo thành thông qua phản ứng trùng ngưng
mở vòng polyme hóa giữa PEG và mono axit lactic.
Các kết quả phân tích FT-IR đối với các mẫu Curcumin
Cur/PLA-PEG, axit folic, PLA-PEG-Fol đã cho thấy Curcumin đã được
mang vào copolyme PLA-PEG và Fol đã gắn thành công lên hệ mi-xen
PLA-PEG.
3.3. Nghiên cứu giải phóng chậm curcumin
Kết quả nghiên cứu thuộc tính giải phóng chậm in vitro của
Curcumin từ hệ nano Cur/PLA-PEG và Cur/PLA-PEG-Fol ở bảng 3.5,
3.6 và Hình 3.21A, 3.21B cho thấy, lượng Curcumin giải phóng chậm
sau 48 giờ có xu hướng bão hòa trên cả hai hệ nano Cur/PLA-PEG và
Cur/PLA-PEG-Fol, trong đó đối với hệ nano Cur/PLA-PEG tỷ lệ nhả
chậm Curcumin đạt cao nhất 91,1% với Cur/PLA-PEG có tỷ lệ thành
phần PLA:PEG 3:1 và thấp nhất 83,2% với Cur/PLA-PEG có tỷ lệ thành
phần PLA:PEG 1:3, kết quả tương ứng trên hệ nano Cur/PLA-PEG-Fol
là 89,1% và 72,3%.

Hình 3.21. Tỷ lệ % giải chậm Cur từ hệ Cur/PLA-PEG (A) và Cur/PLA-PEGFol (B) tại 37oC

3.4. Nghiên cứu khả năng gây độc trên tế bào ung thư của các hệ
nano Cur/PLA-PEG và Cur/PLA-PEG-Fol
Đã tiến hành nghiên cứu khả năng gây độc tế bào in vitro với mục
tiêu đánh giá khả năng ức chế tế bào ung thư (Hep-G2, dòng tế bào ung


15

thư gan người) của hệ nano Cur/PLA-PEG, Cur/PLA-PEG-Fol so với
Curcumin tự do copolyme PLA-PEG, qua đó đánh giá vai trò của các hệ
nano phân phối thuốc trong việc ức chế và tiêu diệt tế bào ung thư.

Hình 3.24. Sự thay đổi hình dạng tế bào Hep-G2 dưới tác dụng của Cur/PLAPEG và Cur/PLA-PEG-Fol
Bảng 3.7. Giá trị IC50 của hệ nano Cur/PLA-PEG, Cur/PLA-PEG-Fol và Cur/H2O

Tỷ lệ
PLA:PEG
3:1
2:1
1:1
1:2
1:3

Cur/PLA-PEG
IC50 (μg/mL)
114,8±5,7
106,9±5,3

97,5±4,9
98,8±4,9
94,4±4,7

Cur/PLA-PEG-Fol
IC50 (μg/mL)
19,0±0,9
14,2±0,7
12,8±0,6
12,1±0,6
12,7±0,6

Cur/H2O
IC50 (μg/mL)
820,6±41,0

Chương 4
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ĐẶC TÍNH CỦA HỆ CHẤT LỎNG
NANO TỪ ĐA CHỨC NĂNG LÕI HẠT Fe3O4
4.1. Chế tạo hệ nano Fe3O4@PLA-PEG và Fe3O4@PLA-PEG/Cur
Hạt nano sắt từ được chế tạo bằng phương pháp đồng kết tủa. Hạt
nano Fe3O4 sau khi tổng hợp được phân tán vào trong nước, chức năng


16

hóa bởi PLA-PEG tạo thành hạt nano Fe3O4@PLA-PEG và mang
curcumin tạo thành hạt nano Fe3O4@PLA-PEG/Cur.

Hình 4.2. Mô tả quy trình chế tạo hệ dẫn thuốc nano Fe3O4@PLA-PEG và

Fe3O4@PLA-PEG/Cur

4.2. Cấu trúc, hình thái học và đặc trưng tính chất các mẫu hạt nano
Fe3O4, Fe3O4@PLA-PEG, Fe3O4@PLA-PEG/Cur
Phân tích XRD và FT-IR
Kết quả phân tích nhiễu xạ tia X và phân tích phổ hồng ngoại
cho thấy hạt nano sắt từ đã được liên kết và bọc bởi PLA-PEG, trong khi
cấu trúc tinh thể của lõi hạt nano từ Fe3O4 không bị thay đổi.
Hình dạng, kích thước và sự phân bố kích thước các hạt nano
Fe3O4, Fe3O4@PLA-PEG, Fe3O4@PLA-PEG/Cur
Phân tích ảnh TEM cho thấy hạt nano Fe3O4@PLA-PEG,
Fe3O4@PLA-PEG/Cur có kích thước gần tương đương nhau, đạt khoảng
20 nm và lớn hơn khoảng 5 nm so với hạt nano Fe3O4 (kích thước
khoảng 15 nm), các hạt nano Fe3O4@PLA-PEG, Fe3O4@PLA-PEG/Cur
có cấu trúc lõi-vỏ với phần lõi là hạt nano Fe3O4 được tin là tiếp giáp với
hợp phần PLA, còn phần vỏ bọc là hợp phần PEG.Kết quả đo DLS cả 3
mẫu hạt nano có sự phân bố kích thước hẹp cho thấy các mẫu đã được
chuẩn bị tốt và phân tán ổn định.


17

Hình 4.5. Ảnh SEM, TEM và phân bố kích thước của các hạt nano Fe 3O4, Fe3O4@PLAPEG, Fe3O4@PLA-PEG/Cur tương ứng hình 1A, 1B, 1C; 2A, 2B, 2C

Đặc trưng đóng góp khối lượng và từ tính của các mẫu
Fe3O4@PLA-PEG và Fe3O4@PLA-PEG/Cur
Để xác định hàm lượng chất bọc phi từ PLA-PEG và Curcumin
được dùng vào trong hệ nano Fe3O4@PLA-PEG/Cur, các mẫu hạt nano
Fe3O4@PLA-PEG và Fe3O4@PLA-PEG/Cur được phân tích nhiệt vi
trọng (TGA) để tính phần trăm khối lượng các hợp phần Fe 3O4, PLA

PEG/Curcumin trong mẫu. Kết quả cho thấy từ độ riêng của hạt lõi
Fe3O4 sau khi được chức năng hóa thể hiện sự tăng lên đáng kể, đối với
mẫu hạt nano Fe3O4@PLA-PEG tăng 13,6% (từ 64,4 lên 73,2 emu/g),
còn với Fe3O4@PLA-PEG/Cur tăng 8,9% (từ 64,4 lên 70,4 emu/g). Kết
quả nghiên cứu này cũng phù hợp với công bố của tác giả Y. PiñeiroRedondo và cộng sự.
Bảng 4.3. Từ độ bão hòa: đo trực tiếp cho mẫu lõi-vỏ (Mcs); hiệu đính bởi khối lượng vỏ
danh định (Mccal) và bởi khối lượng vỏ thí nghiệm TGA (M cex) của các mẫu hạt nano
Fe3O4, Fe3O4@PLA-PEG và Fe3O4@PLA-PEG/Cur

Mẫu
Fe3O4
Fe3O4@PLA-PEG
Fe3O4@PLA-PEG/Cur

Mcs
(emu/g)
64,4
64,5
52,9

mscal
(%)
0
9,1
25

Mccal
(emu/g)
64,4
70,4

70,5

msTGA
(%)
0
13,5
24,9

Mcex
(emu/g)
64,4
73,2
70,4


18

Ảnh cộng hưởng từ hạt nhân hệ nano Fe3O4@PLA-PEG và
Fe3O4@PLA-PEG/Cur
Ảnh cộng hưởng từ hạt nhân chụp trên thiết bị Bruker 7 Tesla
theo chế độ trọng T 2 của mẫu Fe3O4@PLA-PEG và Fe3O4@PLAPEG/Cur được giới thiệu trên Hình 4.10. Mẫu nước ở giữa có ảnh mầu
trắng là mẫu có nồng độ CLT C (S1) = 0 µg/mL.

Hình 4.10. So sánh độ tương phản ảnh cộng hưởng từ hạt nhân theo chế độ trọng
T1 và T2 của các hạt nano Fe3O4@PLA-PEG (A) và Fe3O4@PLA-PEG/Cur (B)

Kết quả cho thấy hệ nano CLT chứng tỏ là một hệ đa chức năng
(tương phản MRI, mang nhả thuốc và cả điều trị nhiệt từ - trình bày ở
mục sau) ứng dụng cho chẩn đoán và điều trị trong y sinh.
Kết quả đốt nóng cảm ứng từ của hệ nano Fe3O4@PLA-PEG

và Fe3O4@PLA-PEG/Cur
Hiệu ứng đốt nóng cảm ứng từ của các hạt nano Fe3O4@PLAPEG và Fe3O4@PLA-PEG/Cur sau khi được phân tán trong nước được
nghiên cứu bằng phương pháp đo lường nhiệt trên hệ đốt từ dùng từ
trường xoay chiều cường độ từ 0 – 800 Oe, ở tần số 310 kHz tại Trường
ĐH Nam Florida.
Với những kết quả như đã trình bày, hiệu ứng đốt nóng của các
hạt nano được bọc rất đáng được quan tâm và chúng có thể được sử
dụng hiệu quả trong điều trị bằng nhiệt từ trị.


19

Hình 4.13. Đường gia nhiệt của hệ chất lỏng từ nồng độ 1 mg/mL của Fe 3O4@PLAPEG (A) và Fe3O4@PLA-PEG/Cur (B), đo với các từ trường khác nhau, và kết quả tính
SAR cho các nồng độ 1 mg/mL và 3 mg/mL của hệ nano Fe 3O4@PLA-PEG (C) và
Fe3O4@PLA-PEG/Cur (D)

Đốt nóng cảm ứng từ của hệ nano Fe3O4@PLA-PEG và
Fe3O4@PLA-PEG/Cur
Các mẫu hạt nano Fe3O4, Fe3O4@PLA-PEG và Fe3O4@PLAPEG/Cur được phân tán trong nước và tiến hành đốt nóng cảm ứng từ
trên hệ đo RDO-HFI (tại Viện KH vật liệu) với từ trường cường độ dưới
100 Oe tại tần số 178 kHz.
80
75

(1)

70
(2)

60

0

NhiÖt ®é ( )
C

65

55

0

59 C

50

Vïng nhiÖt trÞ

45

410C

40
35
30

(1)

Fe 3 O4 @PLA-PEG

(2)

Fe3 O4 @PLA-PEG/Cur

25
0

200

400

600

800

1000

Thêi gian (gi©y)

Hình 4.14. Đường gia nhiệt MIH của các hệ mẫu Fe3O4@PLA-PEG và
Fe3O4@PLA-PEG/Cur


20

Kết quả trên cho thấy nếu biết trước nồng độ hạt nano sắt từ
Fe3O4 ta có thể điều chỉnh từ trường ngoài áp vào để đạt được nhiệt độ
mong muốn, điều này rất quan trọng cho việc ứng dụng hạt nano sắt từ
trong nhiệt trị ung thư, vì ngưỡng chịu nhiệt của tế bào ung thư và tế bào
lành là khác nhau, thông thường đối với tế bào ung thư ngưỡng chịu

nhiệt không quá 42-460C, trong khi đó ngưỡng chịu nhiệt của tế bào lành
khoản từ 520C đến 700C. Điều này đóng vai trò rất quan trọng đối với
việc ứng dụng hạt nano sắt từ Fe3O4 trong nhiệt trị ung thư, giảm thiểu
tác động đến tế bào lành, mở ra một khả năng mới trong nhiệt trị ung
thư.
Chương 5
THỰC NGHIỆM SINH HỌC HỆ CHẤT LỎNG NANO TỪ ĐA
CHỨC NĂNG LÕI HẠT Fe3O4
5.1. Kết quả thử nghiệm độc tính
Độc tính tế bào
Độc tính của hệ chất lỏng nano từ Fe3O4@PLA-PEG,
Fe3O4@PLA-PEG/Cur trên hai dòng tế bào nuôi cấy là BT-474 và
Sarcoma 180 được kiểm tra bằng hai bộ kit MTT và Luminescent Cell
Viability Assay (PROMEGA).
Kết quả tính toán IC50 theo khuyến cáo của hãng với các bộ kit sử
dụng cho thấy hệ chất lỏng nano từ Fe3O4@PLA-PEG hoàn toàn không
gây độc trên hai dòng tế bào thử nghiệm với giá trị IC 50 ở mức rất lớn,
phù hợp cho các ứng dụng trong y sinh. Quan sát này nhất trí với đánh
giá trong một số công bố trước đây, C. Buzea và cộng sử đã công bố về
độc tính của các hạt nano ứng dụng trong y sinh.
Độc tính cấp
Thử nghiệm độc tính cấp hệ CLT nano Fe3O4@PLA-PEG được
tiến hành trên chuột nhắt trắng Swiss, thông qua việc xác định liều cận
dưới và liều cận trên từ đó xác định giá trị LD 50 (liều gây chết trung
bình). Từ đồ thị đường cong đáp ứng liều với hai lần lặp lại, giá trị LD50


21

(liều gây chết trung bình, tính theo công thức 2.8, mục 2.6, chương 2)

tính toán được là:
LD50 (Fe3O4 - PLA - PEG) = 120.945 ± 2.07 (mg/kg thể trọng),
R2 = 0,95
Đối chiếu với thang độc tính Hodge và Stener, có thể thấy rằng
hệ chất lỏng nano từ Fe3O4@ PEG-PLA có độc tính nhẹ đối với cơ thể
chuột nhắt trắng Swiss. Kết quả trên cho thấy hệ chất lỏng nano từ
Fe3O4@ PEG-PLA hoàn toàn có thể sử dụng như một chế phẩm ứng
dụng trong y sinh học.
5.2. Khả năng tăng tương phản ảnh cộng hưởng từ hạt nhân
Khả năng tăng tương phản ảnh cộng hưởng từ
Kết quả chụp ảnh MRI cho thấy hệ chất lỏng nano từ
Fe3O4@PLA-PEG/Cur và Fe3O4@PLA-PEG có tiềm năng ứng dụng lớn
trong chụp ảnh cộng hưởng từ, ứng dụng trong chẩn đoán hình ảnh, mở
ra một hướng mới ứng dụng hệ CLT nano trong chẩn đoán bằng hình.

Hình 5.3. Ảnh MRI của hệ chất lỏng nano từ chụp theo chế độ T2W, TE 80ms, TR 3,0s
ở điều kiện: (A) Fe3O4@PLA-PEG, môi trường agarose 1,5 % chứa 2.106 tế bào
Sarcoma 180; (B) Fe3O4@PLA-PEG, môi trường agarose 1,5 %, (C) Fe3O4@PLAPEG/Cur, môi trường agarose 1,5 % chứa 2.106 tế bào sarcoma 180; (D) Fe3O4@PLAPEG/Cur, môi trường agarose 1,5 %. Nồng độ sắt từ: (1) 0,000 mg/mL; (2) 0,01 mg/mL;
(3) 0,05 mg/mL; (4) 0,1 mg/mL; (5) 0,2 mg/mL; (6) 0,5 mg/mL.

Khả năng tăng tương phản ảnh chụp cộng hưởng từ khối u rắn
Khối u rắn dưới da 10 ngày tuổi có hình bán nguyệt, phần chân
gắn vào phần da bụng của chuột. Khối u đặc, chưa hoại tử và có cấu trúc
tương đối đồng nhất.


22

Hình 5.4. Khả năng tăng tương phản MRI của hệ chất lỏng nano từ
Fe3O4@PLA-PEG ở chế độ T2W, TE 80ms, TR 3,0s, góc chụp 180o (cắt lớp

theo trục đầu – đuôi chuột). (A) Ảnh trước khi tiêm hệ chất lỏng nano từ; (B)
Ảnh sau khi tiêm hệ chất lỏng nano từ.

Kết quả cho thấy để nhiệt trị hiệu quả, nồng độ hệ chất lỏng
nano từ phải đạt tối thiểu là 250 µg/0,5 cm3 khối u, thời gian bắt đầu
chiếu từ trường điều trị nên là 15 phút sau tiêm.
5.3. Khả năng điều trị ung thư bằng nhiệt từ trị
Khả năng tiêu diệt tế bào ung thư bằng nhiệt từ trị
Trong thử nghiệm này, Từ trường 80 Oe đạt nhiệt độ thích hợp
ở tất cả nồng độ hệ chất lỏng nano từ Fe3O4@PLA-PEG trong khoảng
0,1 - 2 mg/mL, từ trường 70 Oe đạt yêu cầu với nồng độ CLT lớn hơn
0,5 mg/mL và 60 Oe chỉ đạt yêu cầu với nồng độ 2 mg/mL.
Kết quả cho thấy nồng độ 1 mg/mL và 2 mg/mL cho hiệu quả
tiêu diệt tế bào rõ ràng nhất, lần lượt là 36,2% và 61,4 % khi chiếu từ
trường 60 phút. Sau khi ngừng đốt nhiệt, tế bào ung thư vẫn tiếp tục chết
theo thời gian, tại thời điểm 60 phút khi kết thúc nhiệt từ trị, tỷ lệ tế bào
chết tăng 40% so với thời điểm 0 phút. Từ những kết quả trên cho thấy
hệ chất lỏng nano đa chức năng lõi hạt Fe3O4 mở ra hướng nghiên cứu và
triển vọng ứng dụng to lớn nhiệt trị điều trị ung thư nói riêng và trong
lĩnh vực y sinh học nói chung.
Tiêu diệt khối u bằng nhiệt từ trị sử dụng Fe3O4@PLA-PEG
Kết quả thực nghiệm cho thấy: Thể tích khối u ở lô được điều trị
giảm mạnh, đặc biệt có 50% cá thể đáp ứng rất tốt với điều trị khi khối u
hoàn toàn biến mất sau ba lần chiếu từ trường. Tại lần nhiệt trị đầu tiên,


23

trên bề mặt khối u điều trị xuất hiện lớp vảy đen, lớp vảy này lan rộng
cùng sự giảm thể tích khối, sau đó khi bong ra để lộ mô sẹo trên da và

chuột có thể mọc lông trở lại.

Hình 5.11. Ảnh khối u trước và sau khi điều trị trên khối u 5 ngày tuổi.

Kết quả nghiên cứu này khẳng định phương pháp nhiệt từ trị sử
dụng hạt nano lõi Fe3O4 bọc bởi copolyme PLA-PEG cho triển vọng mở
ra hướng mới trong các ứng dụng y sinh, đặc biệt trong nhiệt từ trị điều
trị ung thư.
Kết luận
Từ các kết quả nghiên cứu và thảo luận, một số kết luận chính
được rút ra như sau:
1. Đã tổng hợp được hệ nano copolyme PLA-PEG với tỷ lệ thành
phần PLA:PEG 3:1, 2:1, 1:1, 1:2 và 1:3 có cấu trúc lõi-vỏ, với
phần lõi kỵ nước PLA và phần vỏ ưa nước PEG, kích thước hạt
trung bình dưới 100 nm.
2. Đã mang được Curcumin vào hạt nano copolyme PLA-PEG, đã
gắn được yếu tố hướng đích Folat lên hệ copolyme PLA-PEG tạo
thành hệ nano mang thuốc đa chức năng.
3. Kết quả thử nghiệm in vitro cho thấy hệ nano Cur/PLA-PEGFol có chỉ số IC50 tốt nhất, hiệu quả cao hơn khoảng 7 lần so với
hệ nano Cur/PLA-PEG và khảng 60 lần so với Cur/H2O.