Nga phát triển hạt nano có thể đốt nóng tế bào ung thư

Các nhà khoa học thuộc Đại học Khoa học và Công nghệ Quốc gia MISIS (NUST MISIS) đã phát triển một loại hạt nano từ tính mới có khả năng tự điều chỉnh nhiệt độ gia nhiệt, phù hợp với ngưỡng nhiệt được sử dụng trong điều trị bệnh ung thư.

Theo cơ quan báo chí của trường đại học, nghiên cứu mới mở ra triển vọng hạn chế nguy cơ gây tổn thương các mô lành trong quá trình điều trị ung thư bằng phương pháp tăng thân nhiệt từ tính.

Tăng thân nhiệt từ tính là một hướng tiếp cận đầy triển vọng trong điều trị tại chỗ các mô khối u. Tuy nhiên, một trong những thách thức hiện nay là nguy cơ mô bị quá nhiệt không kiểm soát, có thể dẫn đến tổn thương và làm chết các tế bào khỏe mạnh. Các nhà khoa học đang nghiên cứu nhiều loại vật liệu cho ứng dụng tăng thân nhiệt, trong đó có hạt nano oxit sắt, ferit spinel, các hạt từ tính kim loại và vật liệu từ có khả năng tự điều chỉnh nhiệt độ.

Điểm đột phá trong nghiên cứu của nhóm NUST MISIS là sự kết hợp của nhiều yếu tố. Vật liệu được phát triển trên nền hexaferrit stronti, trong đó phản ứng nhiệt được tinh chỉnh thông qua việc pha tạp indi. Các hạt nano được chế tạo bằng phương pháp nghiền bi năng lượng cao - một kỹ thuật đơn giản, có khả năng mở rộng quy mô và dễ triển khai.

Nhóm nghiên cứu đã tạo ra các hạt nano có kích thước khoảng 10 nanomet. Nhờ được phủ một lớp polymer tương thích sinh học, các hạt này vẫn ổn định khi phân tán trong chất lỏng. Trong các thí nghiệm tại phòng thí nghiệm, ngưỡng nhiệt của vật liệu dao động từ 42 đến 52 °C, tùy thuộc vào thành phần.

Ông Igor Shchetinin, Trưởng phòng thí nghiệm Vật liệu nano từ đa chức năng thuộc NUST MISIS, cho biết: “Có thể hình dung các hạt mà chúng tôi phát triển như những ‘lò sưởi nano’ từ tính được tích hợp cơ chế giới hạn nhiệt độ. Khi chịu tác động của từ trường bên ngoài, chúng tạo ra nhiệt. Tuy nhiên, khi đạt đến mức nhiệt đã thiết lập, tính chất từ của vật liệu thay đổi, khiến các hạt hấp thụ ít năng lượng hơn từ trường. Nhờ đó, quá trình gia nhiệt tiếp tục chậm lại và nhiệt độ ổn định ở một mức nhất định, nằm trong khoảng có ý nghĩa đối với điều trị”.

Nghiên cứu hiện mới dừng ở giai đoạn nghiên cứu vật liệu và thử nghiệm sinh học ban đầu. Trước khi có thể hướng tới ứng dụng y tế, vật liệu này cần trải qua thêm nhiều bước kiểm chứng, bao gồm nghiên cứu trong dịch sinh học, trên nhiều mô hình tế bào khác nhau và sau đó là các mô hình tiền lâm sàng phức tạp hơn.