Những điều cần biết về Y học nano

• Y học nano hoạt động như thế nào?
• Các loại Nanomedicine
• Một số ví dụ về y học nano là gì?
• Y học nano có thể được sử dụng cho những tình trạng nào?

Nanomedicine đề cập đến việc sử dụng công nghệ nano trong chăm sóc sức khỏe. Công nghệ nano có nghĩa là làm việc với các vật liệu ở cấp độ nano -- một quy mô quá nhỏ để có thể nhìn thấy bằng kính hiển vi phòng thí nghiệm thông thường. Một nanomet bằng một phần triệu milimét. Nhỏ hơn hàng nghìn lần so với đường kính của một sợi tóc người.

Thiên nhiên có nhiều hạt có kích thước nano. Con người cũng có thể tạo ra chúng từ những thứ như carbon hoặc bạc. Vật liệu nano là những chất do con người tạo ra ở quy mô nano.

Trong y học nano, các nhà khoa học đang tạo ra các vật liệu và thiết bị hoạt động với cơ thể bạn ở cấp độ nguyên tử hoặc phân tử. Điều này cho phép có kết quả rất cụ thể, có mục tiêu và có khả năng hạn chế tác dụng phụ.

Y học nano hoạt động như thế nào?

Hãy nghĩ về y học nano theo cách này: Các nhà khoa học thao túng và chế tạo các nguyên tử và phân tử để hoạt động như những công cụ nhỏ bé, rất chính xác bên trong cơ thể bạn. Ví dụ, vì hoạt động ở quy mô nhỏ như vậy, y học nano có thể đưa thuốc vào cơ thể bạn theo cách rất có mục tiêu.

Các loại Nanomedicine

Y học nano đang trong giai đoạn đầu. Nhưng các nhà khoa học cho rằng cuối cùng nó sẽ có nhiều ứng dụng trong y học. Các cách chính mà vật liệu nano đang được áp dụng trong y học là:

Chẩn đoán (chẩn đoán nano). Các hạt nano có thể tăng cường các công nghệ như siêu âm và MRI để tạo ra hình ảnh rõ nét hơn nhiều.

Điều trị (liệu pháp nano). Các hạt nano đủ nhỏ để đưa thuốc đến đúng nơi cần thiết. Vắc-xin có thể sử dụng các hạt nano để thúc đẩy hệ thống miễn dịch của bạn tạo ra kháng thể chống lại vi-rút. Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu khả năng điều trị cá nhân hóa phù hợp với gen của bạn.

Y học tái tạo. Các phân tử được gọi là ống nano carbon hiện đang được sử dụng để sửa chữa các mô bị tổn thương. Trong tương lai, chúng có thể tái tạo dây thần kinh.

Một loại thử nghiệm y học nano gọi là theranostics kết hợp chẩn đoán và điều trị.

Một số ví dụ về y học nano là gì?

Một số cách cụ thể mà y học nano đang được sử dụng hoặc nghiên cứu là:

Vắc-xin COVID-19. Các hạt nano là thành phần chính của hai loại vắc-xin COVID, từ Pfizer và Moderna. Các loại vắc-xin này sử dụng RNA thông tin (mRNA) để giúp bạn phát triển khả năng miễn dịch với vi-rút COVID-19. Nhưng mRNA bị phân hủy nhanh chóng. Nó cần thứ gì đó để đưa nó đi qua cơ thể bạn trước khi nó bị phân hủy. Vì vậy, các nhà khoa học đã đưa nó vào bên trong các hạt nano, đưa nó đến các tế bào miễn dịch của bạn. Ở đó, nó có thể thực hiện công việc của mình.

Điều trị ung thư. Hóa trị đưa thuốc chống ung thư vào toàn bộ cơ thể bạn. Đó là lý do tại sao bạn có thể bị rụng tóc và có tác dụng phụ như buồn nôn. Y học nano cho phép bác sĩ nhắm mục tiêu thuốc vào các tế bào ung thư của bạn và hạn chế tổn thương cho các tế bào khỏe mạnh.

MRI. Chụp cộng hưởng từ (MRI) sử dụng sóng vô tuyến và từ trường để tạo ra hình ảnh chi tiết về các cơ quan và mô của bạn. Một số bệnh nhân được tiêm thứ gọi là chất cản quang qua đường tĩnh mạch. Nó làm cho các chi tiết rõ hơn trong hình ảnh. Nhưng các hạt nano huỳnh quang cung cấp hình ảnh rõ hơn so với các chất cản quang truyền thống. Vì các phương pháp chụp ảnh sử dụng chúng đơn giản và ít tốn kém hơn, nên cuối cùng chúng có thể làm cho MRI trở nên hợp túi tiền hơn.

Thiết bị y tế. Các nhà khoa học hy vọng công nghệ nano sẽ cho phép họ tạo ra các phiên bản tinh vi hơn của các thiết bị cấy ghép như máy khử rung tim, máy tạo nhịp tim và stent. Với các chip và cảm biến nhỏ, các thiết bị này có thể gửi dữ liệu và cảnh báo, giải phóng thuốc hoặc cho phép bác sĩ theo dõi bạn từ xa.

Phát hiện dấu ấn sinh học. Dấu ấn sinh học cho biết những gì đang xảy ra trong tế bào hoặc cơ thể bạn tại một thời điểm nhất định. Chúng có thể là dấu hiệu cảnh báo bệnh tật. Ví dụ, cholesterol cao là dấu ấn sinh học của bệnh tim. Các bác sĩ tìm kiếm dấu ấn sinh học thông qua các xét nghiệm trên mô, máu và nước tiểu của bạn. Các tế bào và protein riêng lẻ trong cơ thể bạn cũng mang dấu ấn sinh học. Các hạt nano nhạy cảm hơn với dấu ấn sinh học, điều này có thể cung cấp cho bác sĩ các phép đo chính xác hơn. Nhờ đó, họ có thể chẩn đoán bệnh sớm hơn.

Y học nano có thể được sử dụng cho những tình trạng nào?

Ngoài ung thư, y học nano còn có khả năng điều trị các tình trạng sau:

Bệnh thần kinh. Não của bạn có một lớp tế bào bảo vệ ngăn các phân tử lớn hơn. Đây được gọi là hàng rào máu não (BBB), và nó gây ra vấn đề khi thuốc cần đến não của bạn. Các hạt nano, do kích thước của chúng, có thể vượt qua BBB. Điều này hứa hẹn điều trị khối u não , đột quỵ , bệnh Alzheimer và viêm màng não.

Các vấn đề về mắt. Mắt của bạn cũng có hàng rào bảo vệ khỏi các chất lạ. Những hàng rào bảo vệ đó khiến thuốc khó đến được mục tiêu. Thuốc nhỏ mắt, thuốc tiêm, thuốc uống và thuốc tiêm tĩnh mạch -- những cách phổ biến nhất để đưa thuốc vào mắt -- đều gặp phải vấn đề này. Y học nano cung cấp các cách đưa thuốc đến nơi cần thiết, sử dụng các hạt nano, lớp phủ đặc biệt trên kính áp tròng và các chất cấy ghép. Y học nano có thể giúp điều trị viêm kết mạc (đau mắt đỏ), đục thủy tinh thể, chấn thương giác mạc, thoái hóa điểm vàng và bệnh tăng nhãn áp .

Nhiễm trùng. Y học nano có thể giúp phát hiện nhiễm trùng do vi khuẩn và có thể cung cấp kháng sinh theo cách có mục tiêu. Các thiết bị y tế như ống thông và van tim có thể được phủ vật liệu nano đẩy lùi vi khuẩn, giúp ngăn ngừa nhiễm trùng.

Mãn kinh. Liệu pháp thay thế hormone có thể làm giảm một số triệu chứng. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc đưa các hormone này qua da có hiệu quả và tránh được một số vấn đề liên quan đến thuốc bạn uống. Khi hormone được đưa vào cơ thể qua các hạt nano, mọi người sẽ ít gặp tác dụng phụ hơn như phát ban và phồng rộp.

Rối loạn máu . Các tình trạng như bệnh bạch cầu, u lympho, thiếu máu và bệnh máu khó đông thường được điều trị bằng hóa trị, ghép tủy xương, liệu pháp tế bào gốc và thuốc. Các nhà nghiên cứu tập trung vào việc sử dụng y học nano để phát triển các thành phần nhân tạo của máu, có thể thay thế một số chức năng mà các bệnh về máu phá vỡ.

Chấn thương tủy sống. Khi bạn bị loại chấn thương này, chấn thương sẽ kích hoạt một phản ứng dây chuyền tạo ra thêm tổn thương thần kinh. Giống như não, tủy sống của bạn có một lớp tế bào bảo vệ. Các bác sĩ thường sử dụng liều cao steroid để đảm bảo thuốc vượt qua được rào cản đó. Nhưng loại thuốc đó có thể gây ra tác dụng phụ nghiêm trọng ở liều cao và thuốc sẽ nhanh chóng bị phân hủy. Các hạt nano có thể vượt qua rào cản, đưa thuốc đến nơi cần đến và lưu lại trong cơ thể bạn lâu hơn. Vật liệu nano cũng có thể giúp cơ thể bạn phục hồi tổn thương thần kinh bằng cách hạn chế sẹo và ngăn chặn các chất làm chậm quá trình phát triển. Cuối cùng, các bác sĩ hy vọng sẽ sử dụng các cấu trúc làm từ vật liệu nano làm "giàn giáo" để hướng dẫn sự phát triển của mô thần kinh mới.

NGUỒN:

Tạp chí Y khoa Oman : Y học nano: “Cỗ máy nhỏ đầy hứa hẹn cho chăm sóc sức khỏe trong tương lai – Đánh giá.”

Viện Khoa học Sức khỏe Môi trường Quốc gia: “Vật liệu nano”, “Dấu hiệu sinh học”.

Trung tâm Ung thư MD Anderson: “Y học nano: Các hạt nhỏ có khả năng to lớn trong việc điều trị ung thư.”

Dược phẩm và Liệu pháp : “Cuộc cách mạng Y học nano”.

Biên giới trong Hóa học : “Y học nano: Nguyên lý, Tính chất và Các vấn đề quản lý.”

Phòng khám Mayo: “MRI”, “Đau mắt đỏ (viêm kết mạc)”.

Acta Pharmaceutica Sinica B : “Các chiến lược dựa trên công nghệ nano để điều trị bệnh về mắt.”

Nano Today : “Y học nano trong việc quản lý nhiễm trùng do vi khuẩn – Tổng quan và triển vọng.”

Maturitis : “Vận chuyển hạt nano cho liệu pháp thay thế hormone qua da.”

Biên giới trong Kỹ thuật sinh học và Công nghệ sinh học : “Y học nano: Một phương pháp điều trị tiềm năng cho các bệnh rối loạn máu.”

Nanoscale : “Y học nano để điều trị chấn thương tủy sống.”

Tiến bộ trong vệ sinh và y học thực nghiệm: "Ứng dụng y tế của công nghệ nano."

Nanomedicine Explorer: "Nanomedicine là gì?"