Phân tử nano diệt tế bào ung thư bằng cách... đục lỗ

Các nhà khoa học tại Đại học Rice đã phát triển thành công các phân tử nano gắn động cơ dùng để "đục lỗ" trên màng tế bào. Tuỳ thuộc vào đó là tế bào xấu hay tốt, phân tử nano này sẽ tiêu diệt hoặc truyền thuốc chữa bệnh vào chúng.

Theo DigitalTrends, công trình này được sự giúp đỡ và tài trợ từ các nhà nghiên cứu tại Vương quốc Anh và Đại học bang North Carolina (Mỹ).

Các cỗ máy nano này được kích hoạt bằng tia UV và điều khiển chúng di chuyển thông qua các sợi quang siêu nhỏ.

Giáo sư phân tích hoá học Gufeng Wang của Đại học bang North Carolina cho biết: "Nghiên cứu của chúng tôi đã cho thấy những cỗ máy phân tử nano có thể được sử dụng để tìm và diệt các tế bào ung thư. Chúng tôi có hi vọng trong tương lai, những cỗ máy này sẽ được sử dụng để chữa bệnh cho các sinh vật sống, trong đó có con người".

"Công nghệ này về cơ bản có thể được sử dụng như một phương thức cực kỳ hữu hiệu để đưa các loại thuốc đặc biệt vào tế bào, hoặc đơn giản là tiêu diệt trực tiếp các tế bào xấu bằng cách gây gián đoạn quá trình trao đổi chất giữa chúng với môi trường".

Giáo sư Wang còn cho rằng, ung thư da là một trong những loại bệnh có thể được chữa trị bằng cách sử dụng các cỗ máy phân tử nano siêu nhỏ để tiêu diệt các tế bào ác tính gây bệnh. Các cỗ máy nano này được kích hoạt bằng tia UV và điều khiển chúng di chuyển thông qua các sợi quang siêu nhỏ. Chúng giống như những chiếc máy cưa, có thể xoay với vận tốc "chóng mặt" từ 2 triệu đến 3 triệu vòng trên một giây để "rạch" màng tế bào.

Ở thời điểm hiện tại, vẫn có những giới hạn nhất định trong công nghệ nano. Ví dụ, tia UV có độ xuyên qua khá nông, do đó chỉ có thể tác động và chữa trị các tế bào ở bề mặt biểu bì, qua đó gián tiếp giới hạn việc điều trị bằng công nghệ nêu trên ở các khu vực như da. Ngoài ra, nếu "vô tình" sử dụng quá mức công nghệ này sẽ gây ra những nguy cơ tiềm tàng, bởi việc tiếp xúc tia UV quá nhiều là rất có hại.

"Chúng tôi đang nghiên cứu theo hai hướng khác nhau để biến công nghệ này có tính ứng dụng cao hơn" - Giáo sư Wang nói thêm. "Đầu tiên, chúng tôi đang phát triển động cơ có thể kích hoạt được bằng ánh sáng có thể thấy được, hoặc thậm chí là tia hồng ngoại (IR). Thứ hai, chúng tôi đã cố tìm cách kích hoạt động cơ nói trên bằng cách sử dụng tia hồng ngoại thông qua một quá trình gọi là kích thích đa-photon. Trong quá trình này (kích thích đa-photon), động cơ sẽ hấp thụ 2 photon (quang tử) cùng lúc để có đủ năng lượng quay động cơ. Nếu chúng tôi có thể sử dụng loại ánh sáng có màu từ đỏ đến hồng ngoại để kích hoạt các cỗ máy phân tử nano thì những gì giới hạn việc chữa trị trên bề mặt biểu bì sẽ hoàn toàn bị xoá bỏ".

Có thể nói, công nghệ nano đang ngày một phát triển hơn, và chẳng bao lâu nữa chúng ta nhiều khả năng sẽ đạt được những thành tựu đáng kể mà có lẽ chỉ thấy trên các bộ phim khoa học viễn tưởng, như bơm các cỗ máy nano (nano machine) vào cơ thể để chữa bệnh ở cấp độ phân tử, hoặc thậm chí là biến con người thành các cyborg có khả năng tự chữa lành vết thương, giống như trong game Metal Gear Solid.