Các nhà khoa học thuộc Viện NanoSystems California và trường Đại học Northwestern đã phát triển một hệ thống nano có khả năng phân phát thuốc trong một số điều kiện nhất định (ví dụ: sự khác nhau về pH). Hệ thống này có thể phân phối thuốc đến các tế bào mục tiêu dựa vào sự khác nhau về mặt sinh lý hay những enzym của tế bào. Trong tương lai, hệ thống này có thể được sử dụng như một loại “vũ khí thông minh” giúp con người chống lại nhiều loại bệnh tật.
pH là thước đo độ axit của một dung dịch (và trong cơ thể con người). Trong số những điểm khác biệt về mặt sinh lý của cơ thể, các tế bào khác nhau thì khác nhau về pH, nồng độ chất dinh dưỡng và enzym biểu hiện. Những điểm khác biệt này có thể giúp hệ thống phân phối thuốc phân biệt giữa các loại tế bào nhờ đó thuốc được phân phát trúng đích.
Hệ thống nano mới này có khả năng chứa thuốc; sau đó, mở và phóng thích thuốc ở những điều kiện pH nhất định. Các hạt nano có hình dạng tổ ong và được bao bọc bởi những phân tử khác. Vỏ bọc được liên kết với cấu trúc tổ ong bằng lực tĩnh điện tạo nên phức hợp khép kín. Ở pH axit và trung tính, vỏ bọc vẫn liên kết với cấu trúc tổ ong. Tuy nhiên, ở pH bazơ, các liên kết này bị suy yếu và thuốc được phóng thích. Nhờ đó, thuốc chỉ được phân phối đến các tế bào có môi trường bazơ.
Hệ thống này tan trong nước và đã được thí nghiệm thành công trong phòng thí nghiệm. Trái ngược với những hệ thống nano khác chỉ có thể tan được trong dung môi hữu cơ, hệ thống này được thiết kế để có thể hoà tan trong nước nhờ đó có thể ứng dụng trực tiếp trong y tế. Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy hệ thống này phân phối rất tốt trong môi trường nước. Bước tiếp theo sẽ thử nghiệm chúng trong môi trường sống.
Các hạt nano này có đường kính khoảng 400 nm và cần được làm nhỏ hơn để phù hợp với chức năng phân phối thuốc. Hệ thống này sẽ tiếp tục được phát triển để có thể đáp ứng với những điều kiện khác như phản ứng với enzym hiện diện trong các tế bào bị bệnh.
Nguyên Vũ (Nghiên cứu viên PTN Tế bào gốc)
dnvu@hcmus.edu.vn
