Các sản phẩm dưỡng tóc, băng gạc điều trị vết thương và bao nang thuốc là những ứng dụng tiềm năng của loại polyme mới có gốc từ dầu đậu tương mang tên "Hydrogel", do các nhà khoa học thuộc Tổ chức Dịch vụ Nghiên cứu Nông nghiệp (ARS) tại Peoria, Ill., Mỹ triển khai.
Nhà hóa học Sevim Erhan đang thử nghiệm loại polyme mới. (Ảnh: Keith Weller) |
Các nhà hóa học Sevim Erhan và Zengshe Liu đã phát triển các Hydrogel như một loại thay thế có khả năng suy thoái sinh học cho các polyme tổng hợp hiện nay đang sử dụng, trong đó có polyacrylic acid và polyacrylamide.
Dầu đậu tương là một loại nguyên liệu thô dồi dào, dễ sử dụng bởi có tính linh hoạt cao và là nguồn nguyên liệu tái tạo, có nghĩa là loại cây trồng này có thể trồng hàng năm để đáp ứng nguồn cung ứng. Năm 2006, nông dân Mỹ đã trồng 76 triệu mẫu cây đậu tương, chiếm khoảng 38% tổng sản lượng hạt có dầu của thế giới, theo các nhà nghiên cứu cho biết.
Sevim Erhan và Zengshe Liu đã bắt đầu nghiên cứu Polyme Hydrogel từ năm 1999 như một phần trong dự án của Trung tâm Peoria nhằm thăm dò các ứng dụng mới, có giá trị gia tăng đối với các cây ngô, đậu tương và các giống cây Midwest (vùng trung tâm Bắc Mỹ) khác. Sử dụng một quy trình hai bước gồm phản ứng trùng hợp mở vòng và thủy phân họ đã tạo nên một hợp chất polime hydrogel mềm nhưng dai bền, có thể phồng lên và co lại theo sự thay đổi của nhiệt độ và nồng độ axit.
Qua thử nghiệm họ đã quan sát thấy rằng hợp chất hydrogel này có khả năng hấp thụ nước cao. Cộng tác với Erhan và Liu, các nhà khoa học thuộc trường Đại học Toronto đã thành công trong việc biến đổi hợp chất Hydrogel này thành các hạt nano ứng dụng làm màng bao nang loại thuốc điều trị bệnh ung thư vú mang tên Doxorubicin. Trong các thử nghiệm giải phóng thuốc, Doxorubicin được vận chuyển bằng hạt nano đã chứng tỏ có độ độc hại đối với các dòng tế bào ung thư cao hơn gấp tám lần so với khi sử dụng các dung dịch lipit-nước.
Protein đậu tương được biết là chất gây dị ứng, nhưng Erhan đã không coi đây là một vấn đề đối với việc sử dụng các hạt nano như là các chất vận chuyển thuốc. Đó là bởi vì cấu trúc hóa học của dầu đậu tương đã hoàn toàn thay đổi khi trải qua quy trình hai bước được sử dụng để chế tạo Hydrogel như đã nêu trên.