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 - Cơ chế hoạt động của Nano bạc sẽ tiêu diệt 99,9% khuẩn gây nên bệnh ung thư và tiêu chảy 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,... 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 học cao và nhất là chúng dễ dàng hoạt hoá để gắn kết với các phân tử sinh học như amino acid, protein, enzyme, ADN và các phân tử thuốc • Hạt nano vàng có thể phát huỳnh quang... thuốc • Hạt nano từ tính sử dụng gardient điều khiển đến vùng cần điều trị: Hạt nano có Tính tương hợp Sinh học Thuốc điều trị Chất lỏng từ Hệ tuần hoàn Tế bào Cần điều trị cơ thể Gardient từ trường ngoài rất mạnh www.themegallery.com II Dẫn truyền thuốc • Hạt nano sử dụng liên kết hóa học để đưa thuốc tới vùng điều trị: : Phân tử thuốc kết hợp ở vỏ hạt Hạt nano : Phân tử thuốc được chứa bên trong hạt... liệu • Kết hợp phân tử sinh học (□) và hạt nano phát quang (o) vào bề mặt liposome để cho ra một vật liệu đa năng www.themegallery.com V Phẫu thuật thẩm mỹ Trong phẩu thuật thẩm mĩ đang hình thành ngành Cosmetic Nano Surgery (tạm dịch Nano phẫu thuật thẩm mỹ) KTN (kĩ thuật nano) liên quan đến những chất liệu nhỏ hơn 100 nanomét (1nanomét = 1/triệu mm) V Phẫu thuật thẩm mỹ Hạt nano bạch kim : Đặc điểm:... 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 www.themegallery.com Phương pháp 1 • Đối với các tế bào ung thư nằm sát ngoài cơ thể, người ta đưa hạt nano vào đường máu sau... hóa + Chống vi trùng mạnh Tác dụng giữ ẩm cho da V Phẫu thuật thẩm mỹ Máy NanoBu: Máy bắn một sợi bạch kim thành những hạt nano Bạch kim (BK) bằng một dòng điện cực mạnh Ngoài ra : Các loại kem bôi da chứa hạt nano giúp thay đổi màu da hay ngăn chặn tia tử ngoại dễ gây 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... sáng Tạo ảnh Đặc điểm và ứng dụng • Dựa trên nguyên tắc phát quang theo qui luật lượng tử, hạt nano được chế tạo với nhiều kích cỡ và bề mặt được cải biến với kháng thể hay phân tử sinh học Hạt sẽ kết hợp với các loại tế bào khác nhau và dưới kính hiển vi các tế bào sẽ rực sáng như bầu trời đầy sao giúp ta thu được hình ảnh sinh học của các tế bào được đánh dấu • Đồng thời, hạt nano phát quang còn được... Vật liệu • Hạt nano của một số hợp chất bán dẫn chẳng hạn như CdS, CdSe có đặc tính phát huỳnh quang Tuy nhiên, cadmium mang độc tính không thích hợp cho việc ứng dụng trong cơ thể Để khắc phục khuyết điểm này, một lớp ZnS được phủ lên bề mặt CdSe ngăn chận sự rò rỉ của cadmium Sau đó, các loại nhóm chức, phân tử sinh học, kháng thể, protein, được kết hợp trên bề mặt hạt cho từng ứng dụng khác nhau... 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 tùy vào kích cỡ của hạt theo qui luật lượng tử Đặc tính phát quang của hạt nano đã được tận dụng. .. loại hạt có vỏ kép được thiết kế có tính ưa nước ở bề mặt trong và ngoài để có thể di chuyển trong môi trường sinh học và chứa phân tử thuốc trong trạng thái dung dịch nước www.themegallery.com II Dẫn truyền thuốc Bề mặt vỏ liposome được thiết kế với thành phần hóa học thích hợp sao cho hạt biết tránh các tế bào khoẻ mạnh và chỉ có thể tác dụng với tế bào ung thư và nhả thuốc khi gặp một môi trường . 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. phát quang của hạt nano đã được tận dụng một cách linh hoạt trong việc tạo ảnh, thắp sáng các tế bào trong nhiều ứng dụng y sinh học. www.themegallery.com Phương