Theo tờ Sci Tech Daily, một nhóm nghiên cứu đến từ Trung tâm nhận thức phân tử sinh học tiên tiến ở Viện Khoa học và Công nghệ Hàn Quốc (KIST) do Tiến sĩ Youngdo Jeong dẫn đầu mới đây đã công bố thông tin về quá trình phát triển một cỗ máy nano sinh hóa có khả năng đâm xuyên và tiêu diệt các tế bào ung thư.
Đây là kết quả của sự hợp tác giữa nhóm nghiên cứu và Giáo sư Sang Kyu Kwak từ Trường năng lượng và kỹ thuật hóa học, giáo sư Ja-Hyoung Ryu ở khoa Hóa học của Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia Ulsan (UNIST) và Tiến sĩ Chaekyu Kim đến từ công ty Fusion Biotechnology, Inc.
Trong nghiên cứu để tạo nên cỗ máy mới, các nhà khoa học đã tập trung vào cấu trúc phân tầng của protein, trong đó trục của cấu trúc lớn và các bộ phận di động riêng. Do đó, chỉ những bộ phận đặc biệt mới có thể di chuyển. Phần lớn cỗ máy nano hiện nay được thiết kế để bộ phận di động và cấu trúc lớn tồn tại trên cùng một lớp. Vì thế, chúng thường dịch chuyển đồng thời, khiến việc điều khiển một bộ phận cụ thể trở nên phức tạp hơn.
Cỗ máy nano mới được chế tạo bằng cách tổng hợp và kết hợp hạt nano vàng cỡ 2 nm với những phân tử có thể gập và mở dựa theo môi trường xung quanh. Cỗ máy nano này bao gồm phân tử hữu cơ di động và hạt nano vô cơ đóng vai trò như cấu trúc trục lớn. Vận động mở ra và gập vào cơ học đã giuớ cỗ máy nano đâm trực tiếp qua màng tế bào, phá hủy bào quan và làm chết tế bào ung thư.
Ưu điểm lớn nhất của phương pháp mới này là trực tiếp tiêu diệt tế bào ung thư thông qua chuyển động cơ học mà không cần dùng thuốc. Tiếp theo, một phân tử chốt chặn được cài vào cỗ máy nano để điều khiển chuyển động cơ học, giúp loại bỏ tế bào ung thư có chọn lọc. Phân tử đó được thiết kế để chỉ giải phóng ở môi trường pH thấp. Vì vậy, ở tế bào bình thường với độ pH tương đối cao (khoảng 7,4%), chuyển động của cỗ máy nano bị hạn chế và chúng không thể đâm xuyên qua tế bào. Tuy nhiên, ở môi trường pH thấp quanh tế bào ung thư (khoảng 6,8%), phân tử chốt chặn sẽ được kích hoạt.
Nhóm nghiên cứu cho biết, cỗ máy nano mới sẽ có tiềm năng lớn trong việc điều trị các loại ung thư trong tương lai mà không cần dùng tới thuốc và gây ra vô số tác dụng phụ như các phương pháp truyền thống hiện nay.
Mai An