Khoa học tự nhiên

Đột phá tổng hợp hạt nano trong y sinh (14/03/2014)

Với những tác động trong nhiều lĩnh vực khoa học, từ y sinh học đến nghiên cứu laser, việc nghiên cứu cách thức tạo ra các hạt nano có các đặc tính mong muốn ngày càng trở nên quan trọng. Maria Benelmekki và các nhà nghiên cứu ở tổ chức thiết kế hạt nano Mukhles Sowwan mới đây đã thực hiện một bước đột phá trong việc tổng hợp các hạt nano liên quan đến y sinh. Kết quả được công bố trên tạp chí Nanoscale.

Các hạt nano ghép có 3 và 4 lõi (Sắt-Bạc) đặt trong vỏ tương thích sinh học (silicon)

Hạt nano có thể được sử dụng trong y học để chụp ảnh trong chẩn đoán và điều trị. Các ứng dụng khác bao gồm dẫn thuốc theo mục tiêu và làm lành vết thương. Tuy nhiên, việc tạo ra các hạt nano để sử dụng trong y sinh học gặp phải nhiều thách thức. Hiện nay, các hạt nano chủ yếu được chế tạo bằng cách sử dụng hóa chất, đây là một vấn đề khi sử dụng chúng cho các mục đích y tế bởi các hóa chất này có thể gây tác hại cho bệnh nhân. Các cấn đề khác là quá trình chế tạo cần nhiều công đoạn, kích thước của các hạt rất khó kiểm soát và các hạt này chỉ có thể giữ được trong thời gian tương đối ngắn. Benelmekki và các đồng nghiệp đã tạo ra các hạt nano bậc ba tương thích sinh học, nghĩa là chúng bao gồm 3 phần, trong đó mỗi phần có một tính chất hữu ích, và quan trọng là không sử dụng hoá chất. Phương pháp mới cho phép thao tác dễ dàng kích thước của các hạt để điều chỉnh chúng cho các ứng dụng khác nhau chỉ trong một công đoạn. Các nhà nghiên cứu cũng đã phát triển một phương pháp đảm bảo sự ổn định tốt hơn cho thời gian lưu trữ lâu hơn.

Các hạt nano trong nghiên cứu này được chế tạo từ lõi sắt và bạc. Hai nguyên tố này mang lại cho chúng hai tính chất quan trọng; chúng có từ tính và có thể chụp ảnh được. Sắt làm cho chúng có từ tính, cho phép các nhà nghiên cứu di chuyển chúng. Bạc đặc biệt tốt cho chụp ảnh bởi vì sự kích thích của bạc phát ra tín hiệu phát hiện lớn hơn so với bản thân hạt, có nghĩa là chúng có thể được theo dõi bằng kính hiển vi thông thường hoặc các thiết bị chụp ảnh y tế mặc cho kích thước nhỏ bé của chúng. Phần thứ ba của hạt nano này là một vỏ silicon bao quanh lõi sắt-bạc. Silicon tương thích sinh học, có nghĩa là nó có đưa vào bệnh nhân mà không tạo ra các biến chứng, nó tránh cho các lõi bị tách ra và nó có thể thao tác dễ dàng để sử dụng trong một loạt các ứng dụng y sinh. Ngoài ra, các hạt nano cũng có hành vi siêu thuận từ, có nghĩa là chúng chỉ có từ tính khi đưa vào một từ trường, vì vậy tính chất từ của chúng là cảm ứng.

Khả năng dễ dàng tạo các hạt nano ổn định có kích thước như ý với nhiều chức năng, lại không sử dụng hoá chất, chỉ trong một công đoạn, là một bước đột phá hấp dẫn. Benelmekki nói: "Các hạt nano bậc ba có thể được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như một tác nhân tương phản trong chụp ảnh cộng hưởng từ (MRI), cảm biến sinh học, tăng thân nhiệt để điều trị ung thư, nạp và dẫn thuốc đến mục tiêu bằng từ tính".

Nguồn: www.vista.vn (Theo Phys.org)