Y học nano và công nghệ nano

Y học nano là gì?

Y học nano là ngành y học sử dụng các phần tử cực nhỏ, có khả năng đem theo các dược chất đến tận các tế bào nhiễm bệnh, tế bào ung thư, để tiêu diệt chúng trực tiếp, tại chỗ trong cơ thể bị bệnh.

Cũng có một định nghĩa khác. Y học nano là một quá trình chẩn đóan, điều trị, ngăn chặn bệnh tật, tăng cường và cải thiện sức khỏe con người bằng cách sử dụng những kiến thức, y cụ và dược phẩm ở mức phân tử (mức nano) hoặc được sản xuất bằng công nghệ nano.

Phương thức điều trị mới của y học nano đã được ứng dụng có hiệu quả tích cực, được công nhận, cho phép và khuyến khích đưa vào sử dụng tại một số nước trên thế giới. Phương thức điều trị mới này mở đầu bằng việc tiêm vào cơ thể người bệnh một chất dịch trong suốt, trong đó chứa nhiều phân tử hết sức nhỏ, được chế tạo đặc biệt để thẩm thấu qua màng sinh học như các thành mạch máu,... và được gắn kết vào các tế bào ung thư. Các phần tử này được coi như các “mồi nhử”, đặt những “phần tử đánh dấu phát quang” lên các tế bào ác tính (là các mục tiêu) và sẽ tiêu diệt chúng bằng cách tiết ra những dược chất đặc trị đã được mang theo.

Được “thiết kế” bởi GS James Baker, những “phần tử đa trị” đã sẵn sàng cho những thử nghiệm lâm sàng đối với con người từ năm 2006, và hiện là “mũi nhọn” của cuộc cách mạng y học dựa vào các kỹ thuật nano. Các kỹ thuật này có thể làm thay đổi về căn bản những phương pháp chẩn đoán và điều trị trước đây bệnh ung thư cũng như bất cứ căn bệnh nội tạng nào khác.

Khái niệm về công nghệ nano

Như trên đã nêu, y học nano là một tiến bộ khoa học rất ấn tượng, rất mới về phương pháp điều trị đối với các căn bệnh hiểm nghèo.

Đối với Việt Nam , các dạng bào chế hiện đại như thuốc tác dụng tại đích,thuốc giải phóng theo chương trìnhvẫn còn rất xa lạ đối với công nghệ bào chế ở nước ta. Vậy công nghệ nano trong sản xuất dược phẩm có nên đặt vấn đề nghiên cứu ở Việt Nam ngay từ bây giờ không?

Trong chuyến thăm Mỹ của Phó Thủ tướng Phạm Gia Khiêm, ngày 13 - 3 - 2007, Phó Thủ tướng đã chứng kiến lễ ký kết văn bản hợp tác song phương về khoa học và giáo dục giữa Đại học California ở San Francisco (UCSE) và Trung tâm Công nghệ QB3 (QB3 là một trung tâm công nghệ sinh học hàng đầu của Mỹ, nhất là chuyên sâu về y học nano) với Sở Y tế TP Hồ Chí Minh và Công ty Ngọc Tâm, TP Hồ Chí Minh.

Như vậy là đã có sự quan tâm của lãnh đạo Đảng và Nhà nước về lĩnh vực rất mới mẻ.

Công nghệ nano được định nghĩa là khoa học sáng tạo ra các nguyên liệu, thiết bị và hệ thống hữu ích nhờ các thao tác sắp xếp ở mức nguyên tử, phân tử và các cấu trúc siêu phân tử, đồng thời khai thác các đặc tính và hiện tượng xuất hiện khi vật chất ở kích thước nano.

Về giới hạn kích thước, có nhiều quan niệm khác nhau, nhưng nhìn chung công nghệ nano nghiên cứu và tác động trong khoảng từ 1 - 100 nm (có tác giả lấy từ 0,1 nm). Kích thước nano có ý nghĩa quan trọng, liên quan đến vật chất và các cấu trúc sinh học cơ bản: nguyên tử hydro có đường kính 1 nm; các phân tử DNA rộng khoảng 2,5nm; virus có kích thước khoảng 100nm, tế bào hồng cầu khoảng 7.000nm... Trong công nghệ dược phẩm, nhiều hướng được triển khai, trong đó nhiều nghiên cứu tập trung vào sản xuất và ứng dụng các siêu vi tiểu phân hoặc siêu vi nang có kích thước khoảng 1.000 nm để bào chế các dạng thuốc có tác dụng đặc biệt về mặt điều trị.

Y sinh học sẽ là lĩnh vực ứng dụng mạnh mẽ nhất các tiến bộ của công nghệ nano. Như đã biết, chuỗi DNA có vai trò quyết định đối với sinh giới, trên quan điểm của công nghệ nano, con người có thể chủ động tạo ra rất nhiều cách sắp xếp khác nhau của chuỗi DNA, và vì thế khả năng tác động gần như vô hạn.

Nhờ công nghệ nano còn có thể chế tạo các bộ phận, dụng cụ có khả năng thay thế các cơ quan nội tạng hoặc điều chỉnh hoạt động của chúng, tạo cơ sở để phát triển biện pháp thay thế nhiễm sắc thể.

Sức khỏe con người gắn liền và điều khiển bởi các yếu tố có kích thước ở mức độ phân tử, chính vì thế để có thể duy chì tình trạng sức khỏe tốt cần có các thiết bị và tác nhân ở mức phân tử, Ở khía cạnh này, công nghệ nano giúp tạo ra các cấu trúc sinh học mới. Các cấu trúc này có thể sản sinh các vitamin, hormon, enzym, mà cơ thể người thiếu hụt hoặc hấp thu chọn lọc và chuyển hóa những chất độc, những mảnh vụn nội bào không tiêu hóa được thành những sản phẩm không độc. Chế tạo các bộ phận cảm ứng sinh học có thể tiếp cận tới tế bào hoặc các robot cấy trong cơ thể, điều khiển từ bên ngoài để kích hoạt và điều chỉnh các tín hiệu thần kinh, điều trị các bệnh như: bệnh thiếu enzym, bệnh thiếu hormon, Alzheimer, Parkinson...

Trong công nghệ bào chế thuốc, nhờ ứng dụng công nghệ nano, nhiều công thức và đường dùng thuốc mới được phát triển, mở rộng đáng kể hiệu quả điều trị, đặc biệt là giúp phát triển các dạng thuốc tác dụng tại đích, điều trị một cách hiệu quả nhiều loại bệnh.