Nghiên cứu chế tạo vật liệu nano từ tính bọc vàng định hướng ứng dụng làm chất mang thuốc ức chế tăng sinh tế bào ung thư

Một trong những loại vật liệu nano có tính chất đặc biệt có khả năng ứng dụng trong y - sinh học là các vật liệu nano vàng. Nano vàng được biết đến với tính tương thích sinh học cao, có nhiều ứng dụng quan trọng trong y - sinh học. Đặc trưng cơ bản của nano kim loại vàng là hiện tượng cộng hưởng plasmon, và tính chất này thay đổi khi nano vàng ở dạng vỏ nano. Để gia tăng giá trị ứng dụng của nano vàng người ta thường ghép nó với một vật liệu khác, ví dụ như vật liệu từ, từ đó cho ra vật liệu nano plasmon từ tính đa chức năng dựa trên sự kết hợp hợp lý giữa oxit sắt và tinh thể nano vàng kim loại.

Khi vật liệu từ ở kích thước nano, nó trở nên siêu thuận từ và có thể dễ dàng dùng từ trường ngoài để điều khiển. Việc điều chế các vật liệu siêu thuận từ tương thích sinh học được quan tâm trong các ứng dụng y sinh như: chụp ảnh cộng hưởng từ (MRI), định vị thuốc bằng từ tính, nâng thân nhiệt cục bộ hoặc gắn kháng thể lên hạt nano từ để chẩn đoán nhanh các bệnh như ung thư, viêm gan siêu vi B, siêu vi C, viêm não Nhật Bản. Tuy nhiên hạt từ thường không bền nên phải bảo vệ nó bằng nhiều phương pháp khác nhau như sử dụng vỏ vàng. Việc kết hợp hạt từ và hạt vàng đưa ra hi vọng mới trong điều trị ung thư với việc điều hướng hạt từ tính bởi từ trường bên ngoài nhắm đến ứng dụng trong liệu pháp nhắm đích.

Trong đề tài nêu trên, nhóm nghiên cứu đã phát triển thành công một phương pháp giá thành thấp, dễ tiếp cận để chế tạo vật liệu nano vàng mang thuốc và sắt từ bọc nano vàng mang thuốc bằng phương pháp hóa học xanh với nguồn nguyên liệu là cây thuốc của Việt Nam. Phương pháp hóa học xanh đang là xu hướng của thế giới với mục đích chính là giảm thiểu tác động với môi trường trong quá trình chế tạo.

Hình ảnh TEM của hạt nano Fe₃O₄ và Fe₃O₄@Au.

Cụ thể, đã xây dựng quy trình tổng hợp HAuCl₄; quy trình tổng hợp Fe₃O₄@Au (hạt nano sắt từ bọc vàng); quy trình tổng hợp Fe₃O₄@Au trong dịch chiết cây xạ đen. Sản phẩm HAuCl₄ tổng hợp được có chất lượng tương đương nhưng giá thành thấp hơn sản phẩm cùng loại của nước ngoài, có thể dùng cho các phòng thí nghiệm, doanh nghiệp mỹ phẩm, dược. Sản phẩm Fe₃O₄@Au được chức năng hóa định hướng cho các ứng dụng trong y sinh. Sản phẩm Fe₃O₄@Au - xạ đen có khả năng ức chế tăng sinh tế bào, có thể phát triển thành thuốc điều trị ung thư.

Ngoài ra, các quy trình chế tạo đơn giản, có khả năng điều chế ra các hạt nano vàng gắn thuốc xạ đen với tác dụng nâng cao hoạt tính của xạ đen lên nhiều lần. Vật liệu sắt từ bọc nano vàng gắn thuốc xạ đen có hoạt tính cao so với doxorubicin (một loại thuốc đang dùng để điều trị ung thư). Thí nghiệm so sánh độc tính với tế bào Hela (tế bào ung thư cổ tử cung ở người) cho thấy, ở nồng độ 36µg/mL, tỷ lệ gây chết tế bào của Fe₃O₄@Au – xạ đen đạt đến 50%, trong khi đó nồng độ doxorubicin là 75μg/mL. Độ từ hóa của vật liệu cũng tương đối cao, cho phép ứng dụng trong dẫn truyền thuốc đến đích.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu đề tài tại Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ (CESTI).

Lam Vân (CESTI)