Các nhà khoa học đã chế tạo một “tàu chở hàng” có kích thước nanomét có thể bơi khắp cơ thể qua dòng máu mà không bị hệ thống rađa miễn dịch phát hiện. Nó chuyên chở thuốc chống ung thư vào các khối u có thể không được phát hiện hoặc không được chữa trị.

Các nhà khoa học tại UC San Diego, UC Santa Barbara và MIT báo cáo rằng hệ thống tàu chở hàng nano, kết hợp chức năng chữa bệnh và chuẩn đoán vào một thiết bị duy nhất, có thể tránh khỏi sự đào thải của hệ thống miễn dịch của cơ thể.

Michael Sailor, giáo sư sinh hóa tại UCSD, người chỉ đạo nhóm nghiên cứu bao gồm các nhà hóa học, các nhà sinh vật học và kỹ sư biến khái niệm đáng kinh ngạc thành hiện thực, cho biết: “Ý tưởng này gói gọn các tác nhân hình ảnh và dược phẩm vào một “thuyền mẹ” được bảo vệ để tránh khỏi chu trình tự nhiên loại bỏ những thiết bị tương tự nếu chúng không được bảo vệ. Các thuyền mẹ có đường kính 50 nanomét, hoặc nhỏ hơn 100 lần so với sợi tóc của con người; và được trang bị một số phân tử trên bề mặt cho phép chúng tìm kiếm và xâm nhập các tế bào y trong cơ thể”.

Những tàu chở hàng siêu nhỏ này một ngày nào đó có thể cung cấp phương tiện để đưa thuốc chống ung thư tới các khối u một cách hiệu quả với nồng độ lớn mà không gây ảnh hưởng có hại đến các phần khác của cơ thể

Sangeeta Bhatia, nhà vật lý học, kỹ thuật sinh học đồng thời là giáo sư về Công nghệ và khoa học sức khỏe tại MIT, người đóng vai trò quan trọng nghiên cứu, cho biết: “Nhiều loại thuộc rất có triển vọng trong phòng thí nghiệm nhưng không thành công trên người vì chúng không đến được được mô nhiễm bệnh kịp thời hoặc nồng độ thuốc không đủ cao để có hiệu lực. Các loại thuộc đó không có khả năng tránh sự phòng thủ tự nhiên của cơ thể hoặc phân biệt mô bị bệnh với mô khỏe mạnh. Thêm vào đó, chúng ta thiếu những dụng cụ để chẩn đoán bệnh ví dụ như ung thư ở giai đoạn đầu, thời điểm trị liệu mang lại hiệu quả cao nhất”.

Để tránh bị phát hiện các nhà nghiên cứu đã thiết kế vỏ tàu bằng lipit được biến đổi đặc biệt – thành phần cơ bản của bề mặt tế bào tự nhiên. Những lipit này được biến đổi theo cách cho phép chúng lưu thông trong dòng máu trong nhiều giờ đồng hồ trước khi bị loại trừ. Điều này đã được các nhà nghiên cứu chứng minh trong một loạt các thí nghiệm với chuột. Vật liệu được sử dụng để thiết kế vỏ tàu đủ chắc chắn để hàng hóa bên trong không bị rò ra ngoài khi lưu thông trong máu. Gắn chặt vào bề mặt của vỏ tàu là protein F3, phân tử này dính vào tế bào ung thư. Trong phòng thí nghiệm của Erkki Ruoslahti, nhà sinh vật học tế bào và giáo sư tại Học viện nghiên cứu y học Burnham tại UC Santa Barbara, F3 được thiết kế để gắn riêng lên bề mặt của tế bào u rồi đi chuyển dần vào nhân tế bào.

Ruoslahti: “Chúng tôi đang xây dựng thế hệ tiếp theo của thiế bị nano thông minh. Chúng tôi hy vọng rằng những thiết bị này sẽ cải thiện việc chuẩn đoán ung thư bằng hình ảnh và cho phép hướng mục tiêu của các phương pháp chữa trị vào các khối u ung thư”.