L/O/G/O Ứng dụng cuả Nano trong y - sinh học Nội dung bài báo cáo 4 Phân tách chọn lọc tế bào 1 2 3 5 Dẫn truyền thuốc Phương pháp tăng nhiệt cục bộ Tạo ảnh sinh học Ứng dụng trong phẫu thuật thẩm mỹ Các vật liệu Nano nhiều ứng dụng 6 4 I. Phân tách chọn lọc tế bào • Phân tách tế bào sử dụng các hạt nanô từ tính là một trong những phương pháp thường được sử dụng. • Các hạt nano từ tính dùng trong y – sinh học thường có dạng chất lỏng từ, còn gọi là nước từ, gồm 3 phần: hạt nano từ tính, chất hoạt hóa bề mặt và dung môi • Ưu điểm của hạt nano từ tính: + Kích thước : 1-100nm + Bề mặt: có khả năng tương thích với các thực thể sinh học + Tính chất vật lý: có thể thao tác bằng từ trường (điều khiển bằng từ trường ngoài) www.themegallery.com I. Phân tách chọn lọc tế bào • Quá trình phân tách được chia làm hai giai đoạn: * Đánh dấu thực thế sinh học cần nghiên cứu * Tách các thực thể được đánh dấu ra khỏi môi trường bằng từ trường. 1. Quá trình đánh dấu • Các hạt nano từ được bao phủ bởi một loại hóa chất (chất hoạt hóa) có tính tương hợp sinh học như là polyvinyl alcohol (PVA), • Các hạt nano từ này sẽ có tính chất tương tự các phân tử trong hệ miễn dịch, đã có thể tạo ra các liên kết với các tế bào hồng cầu, tế bào ung thư phổi, vi khuẩn, tế bào ung thư đường tiết niệu. 2. Quá trình phân tách • Quá trình phân tách được thực hiện nhờ một gradient từ trường ngoài. • Từ trường ngoài tạo một lực hút đối với các hạt từ tính có mang các tế bào được đánh dấu. Các tế bào không được đánh dấu sẽ không được giữ lại và thoát ra ngoài. • Lực tác động lên hạt từ tính được cho bởi phương trình sau: vRF m ∆= πη 6 www.themegallery.com Sơ đồ đơn giản về cơ phân tách tế bào I. Phân tách chọn lọc tế bào Tách ADN của siêu vi Herpes bằng hạt nano từ tính • Hạt nano từ tính chức năng hóa amino còn được sử dụng để tách ADN của siêu vi Herpes gây bệnh ngoài da và bệnh đường sinh dục. Bằng cách chức năng hóa amino hạt nano ô-xít sắt để gắn kết với một đoạn ADN dò đặc trưng cho siêu vi Herpes, ADN đích trong bệnh phẩm cần xét nghiệm sẽ gắn kết với hạt nano có ADN dò được phân tách bằng một nam châm www.themegallery.com II. Dẫn truyền thuốc • Dẫn truyền thuốc là việc dùng các hạt nano như là hạt mang thuốc đến vị trí cần thiết trên cơ thể. • Cơ chế chung: Hạt nano có tính tương hợp sinh học được gắn kết với thuốc điều trị.Thông thường hệ thuốc/hạt tạo ra một chất lỏng và đi vào cơ thể thông qua hệ tuần hoàn. Và khi các hạt tải được tập trung tại vùng cần điều trị thì quá trình nhả thuốc diễn ra thông qua cơ chế hoạt động của các enzym hoặc các tính chất sinh lý học do các tế bào ung thư, các khối u gây ra như độ pH, quá trình khuyếch tán hoặc sự thay đổi của nhiệt độ. www.themegallery.com II. Dẫn truyền thuốc • Có hai ưu điểm cơ bản là: + Thu hẹp phạm vi phân bố của các thuốc trong cơ thể nên làm giảm tác dụng phụ của thuốc. + Giảm lượng thuốc điều trị. • Phân loại hạt nano dẫn truyền thuốc vào tế bào: 1. Hạt nano từ tính sử dụng Gradient: hạt oxit sắt 2. Hạt nano sử dụng liên kết hóa học: liposome, polymer. www.themegallery.com [...]... khuẩn g y nên bệnh ung thư và tiêu ch y kiết lị www.themegallery.com VI Các vật liệu nano có nhiều ứng dụng • Ứng dụng của nano bạc trong y học • 1 Khẩu trang nano bạc: www.themegallery.com VI Các vật liệu nano có nhiều ứng dụng • 2 Sản xuất thuốc chữa bệnh • Thuốc kháng nấm, kháng khuẩn cho vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh, ngăn ngừa nhiễm trùng, chữa lành vết thương và chống viêm www.themegallery.com... và nấm Tuy nhiên không thể hiện tính độc với con người - Đặc tính kháng khuẩn của bạc từ tính chất hóa học của các ion Ag+ Sau khi Ag+ tác động lên lớp màng bảo vệ của tế bào vi khuẩn g y bệnh nó sẽ đi vào bên trong tế bào và phản ứng với nhóm sunfuahydrin – SH của phân tử enzym chuyển hóa oxy và vô hiệu hóa men n y dẫn đến ức chế quá trình hô hấp của tế bào vi khuẩn - Cơ chế hoạt động của Nano bạc... x y ra trong kim loại quí như vàng, bạc nhưng không th y ở các kim loại thường như sắt, nhôm www.themegallery.com VI Các vật liệu nano có nhiều ứng dụng Ứng dụng của nano vàng: * Chữa ung thư: • Hiện nay trên thế giới, hạt nano vàng được sử dụng điều trị ung thư có 3 phương pháp: 1 Đối với các tế bào ở sát ngoài cơ thể 2 Đối với các tế bào nằm sâu bên trong cơ thể 3 Dẫn truyền thuốc bằng hạt nano vàng... hay pH nhất định Ngoài ra: • Liposome còn dùng trong trị liệu gen: nén nhỏ các phân tử ADN hoặc plasmit cồng kềnh và vận chuyển vào trong nhân tế bào • Khả năng ứng dụng liposome như chất thay thế hồng cầu nhằm vận chuyển oxy có rất nhiều triển vọng www.themegallery.com II Dẫn truyền thuốc • Polymer cũng là vật tải thuốc có chức năng tương tự liposome • Vật liệu polymer thường được dùng là polymer sinh. .. dễ g y ung thư da (căng da, xóa nếp nhăn, đổi màu tóc ) Ngành công nghệ mới có tên Nano- bio (tạm dịch là Sinh học nano) đang hình thành, sẽ tạo ra những vật liệu mới tạo mô xương, các bộ phận thay thế y sinh học dùng cho con người như da, băng thông minh VI Các vật liệu nano có nhiều ứng dụng 1 Đặc tính của nano vàng • Các hạt nano vàng là ổn định về cấu trúc, không độc, có khả năng tương hợp sinh. .. khi áp dụng một từ trường xoay chiều thì hạt sẽ hưởng ứng dưới tác dụng của từ trường đó Sự hưởng ứng được thể hiện bằng chuyển động quay vật lý và quay mô men từ của hạt Lượng nhiệt thoát ra được cho bởi phương trình sau: P = m0 π f c H2 www.themegallery.com III Phương pháp tăng nhiệt (g y sốt) cục bộ • Ưu điểm là cho phép chỉ làm nóng trực tiếp khối u • Để tăng hiệu quả của phương pháp n y, người... sử dụng các hạt nano hấp thụ nhiều năng lượng trong từ trường xoay chiều Nhiệt năng phụ thuộc rất nhiều vào kích thước và hình dạng của hạt www.themegallery.com IV Tạo ảnh sinh học Cơ chế : Khi được kích hoạt bằng sóng có năng lượng cao như tia tử ngoại, hạt nano phát huỳnh quang cho nhiều màu sắc khác nhau t y vào kích cỡ của hạt theo qui luật lượng tử Đặc tính phát quang của hạt nano đã được tận dụng. .. nhộng là những phân tử Nano được sử dụng từ những nguyên tử vàng và bạc Khi đã hấp thụ vào những tế bào trong khối u, nhờ tia hồng ngoại, hạt tải sẽ nóng lên và đ y những phân tử vàng và bạc di chuyển khiến viên nhộng vỡ ra và phá vỡ kết cấu những tế bào ác tính www.themegallery.com VI Các vật liệu nano có nhiều ứng dụng • Đặc tính và cơ chế kháng khuẩn của bạc - Bạc và các hợp chất của bạc thể hiện tính... vỏ tôm) hay polymer tổng hợp Kết tụ Polymer Mixen Polymer Kết hợp phân tử thuốc Hạt tải thuốc Hệ thống tuần hoàn qua mạch máu Tế bào 4 (nm) < Kích thước hạt nano . áp dụng một từ trường xoay chiều thì hạt sẽ hưởng ứng dưới tác dụng của từ trường đó. Sự hưởng ứng được thể hiện bằng chuyển động quay vật lý và quay. chuyển vào trong nhân tế bào. • Khả năng ứng dụng liposome như chất thay thế hồng cầu nhằm vận chuyển oxy có rất nhiều triển vọng. www.themegallery.com II.