VINACHEM

Một ngày nào đó trong tương lai, các hạt nano tự di chuyển qua dòng chất lỏng có thể được sử dụng để cung cấp thuốc vào cơ thể con người.

Một nhóm nghiên cứu quốc tế dưới sự phụ trách của giáo sư Giuseppe Battaglia tại ĐHTH Luân Đôn đã công bố một kiểu thiết kế có thể dẫn đến sự phát triển của các hạt nano tự điều khiển với khả năng đưa thuốc vào não qua hàng rào máu não - đây là lớp tế bào nội mô đóng vai trò hạn chế chặt chẽ sự di chuyển của các chất từ máu vào não.

Các hạt nano tự điều khiển như trên sử dụng cơ chế chuyển động theo hướng gradien hóa học, trong trường hợp này là gradien hóa học của glucoza. Sở dĩ các hạt nano có thể đi theo những gradient này là nhờ hai thành phần quan trọng bên trong chúng: một vỏ đồng trùng hợp bất đối xứng, có dạng một chiếc túi hình nhãn cầu, và một “động cơ” enzym.

Chiếc túi dạng nhãn cầu bất đối xứng đó là một polymersome bao gồm hai loại đồng trùng hợp. Trong đó, một đồng trùng hợp là hỗn hợp giữa poly(etylen oxit) và poly(butylen oxit), nó chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ của vỏ túi và hoạt động như cổng thẩm thấu cao, cho phép các phân tử nhỏ ra vào túi. Đồng trùng hợp thứ hai là kết hợp các polyme kiểu alkyl methacrylat, nó ít thẩm thấu hơn nhiều và tạo thành thành phần còn lại của vỏ túi.

Bên trong vỏ polyme có hai enzym hoạt động phối hợp nhịp nhàng. Enzym glucoza oxiadaza chuyển hóa glucoza và oxy thành gluconolacton và H2O2. Một enzym khác, được gọi là catalyza, sẽ phân hủy H2O2 thành O2 (để cung cấp cho phản ứng thứ nhất) và nước. Những sản phẩm cuối cùng (nước và gluconolacton) sẽ được thải ra chủ yếu qua cổng thẩm thấu. Khi các sản phẩm thoát ra khỏi túi hình nhãn cầu nói trên, chúng tạo thành gradient cục bộ khiến cho các hạt nano di chuyển theo hướng có nồng độ glucoza lớn hơn. Một bộ phận của cơ thể có nồng độ glucoza cao là não.

Nhóm nghiên cứu đã gắn thuốc nhuộm phát quang lên các hạt nano như trên và theo dõi chuyển động của chúng trong cơ thể chuột. Kết quả cho thấy, 20% các hạt nano tiêm vào cơ thể chuột đã đi đến não của con vật thí nghiệm, đây là tỷ lệ thâm nhập não cao nhất đã đạt được từ trước đến nay.

Theo một chuyên gia tại ĐHTH Pennsylvania (Mỹ), công trình nghiên cứu của các nhà khoa học Anh là sự áp dụng xuất sắc ý tưởng sử dụng gradient glucoza để đưa thuốc qua hàng rào máu não khó vượt qua.

HV

Theo Chemical & Engineering News, 8/2017