Nhiệt kế nano siêu nhỏ có thể chẩn đoán sớm và chính xác bệnh ung thư

Thứ Ba, 27/10/2015, 12:00

Các nhà khoa học Trung Quốc tuyên bố đã phát triển loại nhiệt kế nhỏ nhất thế giới có thể đo nhiệt độ từng tế bào và chẩn đoán chính xác sự phát triển của chúng. Mỗi nhiệt kế được làm từ các hạt bé nhỏ có đường kính chỉ vài nano mét và dễ dàng xâm nhập vào tế bào sống.

"Phát minh này sẽ giúp chúng ta chống lại căn bệnh ung thư", Tiến sĩ Han Rongcheng, nhà khoa học chỉ đạo công trình nghiên cứu cho biết, ông hiện đang công tác tại Học viện Khoa học Di truyền và Sinh học phát triển Bắc Kinh. Từ lâu, nhiều nhà khoa học đã biết các tế bào khối u có thể bị diệt bởi nhiệt độ rất cao, tuy nhiên ứng dụng lâm sàng của nhiệt trị rất hạn chế vì gây thiệt hại đến những tế bào sống.

Nhiệt kế nano siêu nhỏ do các nhà khoa học Trung Quốc phát triển đang hứa hẹn một bước tiến trong điều trị ung thư.

Để thực hiện an toàn phương pháp điều trị đó, bác sĩ phải hết sức cẩn thận để áp dụng đúng liều lượng đủ giết chết tế bào ung thư mà không gây hại cho các tế bào khỏe mạnh. Điều đó có nghĩa, bác sĩ phải biết chính xác sự thay đổi nhiệt độ của từng tế bào mang bệnh cần tiêu diệt cũng như các tế bào khác xung quanh. Tuy công nghệ mới chưa được áp dụng nhưng nó vẫn tạo ra bước tiến mới đầy hứa hẹn trong điều trị ung thư. "Nhiều tế bào ác tính có nội nhiệt cao bất thường, do đó công nghệ mới cũng có thể giúp chẩn đoán chúng sớm", ông Han cho biết thêm. Nếu bạn đặt một nhiệt kế có chứa thủy ngân vào nách bệnh nhân, màu sắc nhiệt kế sẽ không thay đổi. Tuy nhiên, nếu thu nhỏ y cụ này đến một phần tỉ so với kích thước nhiệt kế thông thường và quan sát qua kính hiển vi laser hồng ngoại sẽ thấy tế bào phát quang. Hơn nữa, hạt nhỏ hơn thì càng sáng rõ do hiệu ứng cơ chế lượng tử hoạt động mạnh hơn.

Các nhà khoa học Trung Quốc không phải đội ngũ đầu tiên kiểm tra nhiệt độ tế bào bằng cách sử dụng "nhiệt kế chứa hạt lượng tử". Nguyên mẫu tương tự đã được phát triển bởi một số nhà khoa học khác. Tuy nhiên, những cuộc thử nghiệm và thiết bị trước đây đã từng vấp phải nhiều rào cản. Vấn đề lớn nhất là biến dạng do chính tế bào tự gây ra. Chẳng hạn, yếu tố sinh hóa trong tế bào, nồng độ pH hoặc cường độ ion có thể ảnh hưởng đến cường độ ánh sáng khiến kết quả đo nhiệt độ không đáng tin cậy.

Trong bài viết được đăng trên Tạp chí Khoa học Tự nhiên (Mỹ) mới đây, tiến sĩ Han cùng đồng nghiệp cho biết họ đã giải quyết được sự biến dạng về mặt môi trường lần đầu tiên bằng cách chụp lên những hạt lượng tử một lớp màng bảo vệ rất mỏng. "Lớp màng này giống như lớp kính của một nhiệt kế chứa thủy ngân, ngăn cách vật liệu phát sáng do yếu tố bên ngoài, trong khi cho phát ánh sáng đi qua", Han chia sẻ.

Theo ông một số khó khăn còn tồn tại cần được giải quyết trước khi công nghệ này có thể áp dụng trong chẩn đoán và chữa bệnh. Hiện nhóm nghiên cứu vẫn đang tích cực hoàn thiện công trình đầy triển vọng của họ với mong muốn một ngày nào đó sẽ hữu dụng trong điều trị bệnh, đặc biệt là bệnh ung thư.

Phạm Khôi Nguyên (tổng hợp)