Nghiên cứu này hứa hẹn sẽ cho ra đời một phương pháp hóa trị nhắm mục tiêu đột phá.
Chúng ta biết hóa trị hiện là một trong những phương pháp điều trị chính dành cho nhiều bệnh nhân ung thư. Phương pháp này được thực hiện bằng cách truyền vào cơ thể bệnh nhân một hoặc nhiều loại thuốc có tác dụng ức chế và tiêu diệt tế bào ung thư.
Vấn đề là khi thuốc được truyền vào mạch máu người bệnh, nó có thể đi khắp cơ thể và gây ra thiệt hại cho cả các tế bào khỏe mạnh khác. Đó là lư do tại sao bệnh nhân hóa trị thường rất yếu, họ bị rụng tóc, chảy máu chân răng cùng nhiều tác dụng phụ khó chịu khác.
Từ lâu, các nhà khoa học đă muốn phát triển được các phương pháp hóa trị nhắm mục tiêu, với tham vọng đưa thuốc đến đúng các tế bào bị bệnh. Một ư tưởng là chế tạo ra những vi hạt siêu nhỏ có thể mang thuốc tới khối u rồi giải phóng nó.
Bây giờ, trong một bước tiến c̣n lớn hơn thế, các nhà khoa học đă tạo ra được các robot cỡ micro h́nh cá. Những con cá này có thể ngậm thuốc hóa trị trong miệng, bơi đến vị trí có khối u rồi nhả thuốc ra ngoài nhằm tiêu diệt tế bào ung thư xung quanh đó.
Những robot cá bơi trong mạch máu có thể giúp điều trị ung thư như thế nào?
Nghiên cứu mới được thực hiện bởi các nhà khoa học Jiawen Li, Li Zhang, Dong Wu và các đồng nghiệp tại Pḥng thí nghiệm Quốc gia về Vật lư Vi mô ở Hợp Ph́, Trung Quốc. Trong đó, họ sử dụng những máy in vi mô 4D (thiết bị có thể in ra các vật thể 3D nhưng có khả năng biến đổi h́nh dạng).
Các máy in này hoạt động bằng laser và thao tác trên đế vật liệu là những miếng hydrogen có khả năng đáp ứng với pH. Khi hydrogen ở trong môi trường pH trung tính, nó sẽ ở dạng tĩnh không hoạt động. Nhưng khi pH hạ xuống thấp, chẳng hạn như trong môi trường axit mà khối u ung thư tạo ra, hydrogen sẽ động đậy để tạo ra hoạt động cơ khí cho robot.
Ở đây, các nhà khoa học Trung Quốc đă tạo ra các vi robot h́nh cá có thể mở và đóng miệng, h́nh cua có thể cử động càng và h́nh bướm có thể đập cánh. Sau đó, họ nhúng tất cả vào một dung dịch chứa các hạt nano oxit sắt để nhiễm từ cho chúng.
Mục đích là để điều khiển được hướng di chuyển của các vi robot này. Trong một thí nghiệm chứng minh về mặt nguyên lư (proof-of-concept), các nhà khoa học đă mở miệng vi robot h́nh cá, nạp vào đó các phân tử thuốc hóa trị rồi thả nó vào một đĩa petri.
Trong đĩa petri, họ đă tạo ra các mạch máu nhân tạo mô phỏng cơ thể của người bệnh rồi sử dụng một nam châm tạo ra từ trường điều khiển robot cá của ḿnh bơi trong các mạch máu đó.
Khi con cá tới được một khu vực khác trong đĩa petri chứa tế bào ung thư, độ pH thấp ở đây đă khiến nó mở miệng, giải phóng thuốc hóa trị và giết chết mầm bệnh.
Đây là lần đầu tiên một vi robot có kích thước khoảng 100 micromet có thể thực hiện được một nhiệm vụ phức tạp đến vậy, nhóm nghiên cứu cho biết. Tuy nhiên, để thực sự ứng dụng được công nghệ này trên người, họ nói sẽ c̣n cần phải thu nhỏ các robot cá này hơn nữa.
Ngoài ra, chúng ta cũng sẽ phải phát triển thêm một công nghệ cho phép theo dơi vị trí, hay nói cách khác là định vị GPS cho những robot tí hon này trong cơ thể. Đó có thể là một phương pháp chụp ảnh y tế có độ phân giải cao, và cho kết quả trong thời gian thực.
Tới lúc đó, những vi robot h́nh cá và h́nh cua này mới thực sự có thể tham gia vào nhiệm vụ phân phối thuốc đến khối u ung thư cho con người. Bạn sẽ có một đàn cá bơi trong mạch máu của ḿnh, đi đến những nơi cần đến và giải phóng những phân tử thuốc cần giải phóng.
Một phương pháp hóa trị nhắm mục tiêu như vậy có thể giúp bệnh nhân ung thư tạm biệt những tác dụng phụ đáng sợ, thậm chí chữa khỏi căn bệnh cho họ.