Chiến binh robot siêu nhỏ tìm diệt tế bào ung thư

Một nhóm nghiên cứu Canada phát triển loại robot sinh học siêu nhỏ có khả năng chuyên chở thuốc đặc trị tới đúng tế bào ung thư đang hoạt động.

Các quân đoàn robot sinh học gồm hơn 100 triệu vi khuẩn roi có khả năng mang thuốc tấn công tế bào ung thư. Ảnh: Đại học Bách Khoa Montréal.

Theo Phys.org, trong nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Nanotechnology hôm 15/8, các nhà khoa học từ Đại học Bách khoa Montréal và Đại học McGill, Canada tìm ra phương pháp sử dụng robot sinh học chỉ nhỏ bằng cỡ phân tử, mang trên mình thuốc đặc trị, len lỏi trong các mạch máu để tìm đến tiêu diệt tế bào ung thư.

Phương pháp sử dụng robot mang thuốc đảm bảo hiệu quả tối đa đối với khối u mục tiêu, hạn chế gây nguy hiểm cho các cơ quan cũng như mô khỏe mạnh xung quanh. Đây được coi là một bước đột phá ngoạn mục trong nghiên cứu điều trị ung thư.

"Những quân đoàn chiến binh robot nano thực ra là hơn 100 triệu vi khuẩn roi có khả năng tự di chuyển và nạp đầy thuốc. Chúng di chuyển theo con đường ngắn nhất giữa điểm tiêm thuốc tới khu vực có tế bào ung thư", giáo sư Sylvain Martel, chủ tịch Hội đồng nghiên cứu robot nano y học kiêm giám đốc Phòng thí nghiệm Nanorobotics, Đại học Bách Khoa Montréal, giải thích. "Các robot sinh học này có thể mang thuốc thâm nhập sâu vào bên trong khối u".

Ngoài ra, robot sinh học có thể tự động phát hiện khu vực tế bào ung thư đang phát triển thông qua cơ chế đặc biệt tên "hypoxic zone". "Hypoxic zone" là các vùng thiếu oxy, do các tế bào ung thư phát triển thường tiêu thụ oxy quá mức. Các robot tự động phát hiện những nơi cạn kiệt oxy và mang thuốc tới đúng địa chỉ. Hiện nay, khu "hypoxic zone" không thể tiếp cận và điều trị bằng phương pháp thông thường, bao gồm xạ trị.

Để di chuyển, robot sinh học của nhóm Martel dựa trên hai cơ chế tự nhiên. Một loại la bàn được tạo ra bằng cách tổng hợp chuỗi hạt nano từ, cho phép chúng di chuyển theo hướng của từ trường điều khiển bằng máy tính. Trong khi đó, một cảm biến đo nồng độ oxy cho phép chúng săn tìm khu vực "hypoxic zone". Bằng cách khai thác hai cơ chế này, các nhà khoa học chỉ ra vi khuẩn roi hoàn toàn có thể hoạt động như những robot sinh học nhân tạo ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.

"Hóa trị vốn độc hại cho toàn bộ cơ thể có thể được thay thế bằng robot sinh học mang thuốc đến đúng vị trí khối u, giúp loại bỏ tác dụng phụ có hại đồng thời tăng cường hiệu quả điều trị", giáo sư Martel cho biết.

Lớp màng mỏng hơn sợi tóc giúp người mù lấy lại thị lực

Các nhà khoa học Australia phát triển công nghệ nuôi cấy tế bào giác mạc trên lớp màng hydrogel trong suốt, có thể dùng để cấy ghép mắt và phục hồi thị lực cho người mù.

Lớp màng hydrogel có thể giúp người mù nhìn trở lại. Ảnh: Wordpress.

Science Alert hôm 16/8 đưa tin, phương pháp mới được thử nghiệm thành công trên cừu và có tiềm năng to lớn trong lĩnh vực cấy ghép giác mạc. Nếu có thể ứng dụng trên người, công nghệ này sẽ giúp thay đổi cuộc sống của khoảng 10 triệu bệnh nhân trên khắp thế giới.

Hiện nay, cấy ghép giác mạc là cách hiệu quả nhất giúp phục hồi thị lực liên quan đến tổn thương giác mạc. Tuy nhiên, nguồn giác mạc hiến tặng rất khan hiếm. Ngoài ra, nguy cơ đào thải và phải sử dụng thuốc steroids để ngăn chặn đào thải cũng là một khó khăn khi tiến hành cấy ghép giác mạc. Lớp màng mỏng trong suốt do nhóm của Ozcelik phát triển có thể giảm thiểu nguy cơ trên.

"Chúng tôi tin rằng phương pháp trị liệu mới này hiệu quả hơn sử dụng giác mạc hiến tặng. Chúng tôi hy vọng có thể sử dụng tế bào của chính bệnh nhân để hạn chế đào thải. Trong năm tới, chúng tôi sẽ tiến hành thử nghiệm lâm sàng", kỹ sư sinh học Berkay Ozcelik, trưởng nhóm nghiên cứu ở Đại học Melbourne, Australia, cho biết.

Nhóm nghiên cứu lấy mẫu tế bào giác mạc của cừu, nuôi cấy chúng trên lớp màng hydrogel để tăng số lượng tế bào rồi ghép lại vào mắt. Sau khi ghép lại vào mắt, các tế bào mới sẽ tiếp nhận độ ẩm từ tuyến lệ của mắt để phát triển khỏe mạnh.

Lớp màng hydrogen có độ dày là 50 micro mét, mỏng hơn một sợi tóc. Sau khi cấy ghép, các tế bào nhận nước chảy giữa giác mạc và khu vực phía trong mắt. Lớp màng hydrogen sẽ bắt đầu tan ra và biến mất trong vòng hai tháng.

"Vật liệu hydrogel giúp giảm tối đa chứng viêm nhiễm, không gây kích ứng và có khả năng tái tạo mô. Vì thế, phương pháp này có thể ứng dụng trong nhiều trường hợp khác nhau", Ozcelik chia sẻ.

"Lợi ích khác của công nghệ này là chúng ta có thể sử dụng tế bào hiến tặng để tạo ra nhiều tế bào giác mạc và dùng chúng cho nhiều bệnh nhân", Ozcelik nói.