CÔNG NGHỆ NANO VỚI NHỮNG KHẢ NĂNG MỚI TRONG VIỆC PHÁT HIỆN, CHẨN ĐOÁN UNG THƯ Ở GIAI ĐOẠN SỚM

CƠNG NGHỆ NANO VỚI NHỮNG KHẢ NĂNG MỚI TRONG VIỆC PHÁT HIỆN, CHẨN ĐỐN UNG THƯ Ở GIAI ĐOẠN SỚM Lê Văn Thảo * , Tống Duy Hiển * , Lê Hồng Minh ** , Phạm Xuân Dũng ** , Nguyễn Hồng Hải ***

CƠNG NGHỆ NANO VỚI NHỮNG KHẢ NĂNG MỚI TRONG VIỆC PHÁT HIỆN, CHẨN

ĐỐN UNG THƯ Ở GIAI ĐOẠN SỚM

Lê Văn Thảo * , Tống Duy Hiển * , Lê Hồng Minh ** , Phạm Xuân Dũng ** , Nguyễn Hồng Hải *** , Đặng Mậu Chiến *

TĨM TẮT

Cơng nghệ nano là ngành khoa học về nghiên cứu, chế tạo, điều khiển và ứng dụng các vật liệu và linh kiện cĩ kích

bản chất và tính chất vật lí, hĩa học, cũng như tính chất quang, từ v.v của vật liệu và linh kiện Những thay đổi và tính chất mới này khi được khai thác và sử dụng thích hợp mang lại những ứng dụng mới, với khả năng ưu việt mà vật liệu và linh kiện truyền thống khơng cĩ được

Phần lớn các quá trình sinh học, bao gồm cả các quá trình dẫn đến ung thư và phát triển của ung thư đều xảy ra ở qui mơ nanomet, tức là ở qui mơ tương thích với kích thước của các vật liệu và linh kiện nano Do đĩ các vật liệu và linh kiện nano cĩ khả năng ghi nhận các tín hiệu đột biến (thường là tín hiệu siêu nhỏ) của từng tế bào cũng như thâm nhập vào bên trong các tế bào sống, mang lại các khả năng hồn tồn mới trong cả hai lĩnh vực chẩn đốn và điều trị ung thư

SUMMARY

ADVANCEMENTS OF NANOTECHNOLOGY IN EFFECTIVE TREATMENT

AND EARLY DIAGNOSING OF CANCER

Le Van Thao, Tong Duy Hien, Le Hoang Minh, Pham Xuan Dung, Nguyen Hoang Hai, Dang Mau Chien * Y Hoc TP Ho Chi Minh – Vol.14 - Supplement of No 4 – 2010 : 15 - 22

Nanotechnology is science about development, control, and utilizations of materials and devices at a nano-scale with

surface-area-to-volume ratio thus posses many new physical, chemical, magnetic, optical, and electrical properties etc When these new properties are explored and utilized appropriately, nanotechnology offers new capabilities and applications that conventional technology does not have

Most of the biological processes, including earliest stages and subsequent developments of cancer cells, occurred at the nano-scale that is equivalent to the size of nanodevices and materials Therefore, nanodevices and materials are able to record extremely small mutative signals as well as penetrating into live cells These capabilities of nanodevices and materials may bring out completely new capabilities in both an early diagnosing and effective treatment of several cancers

CƠNG NGHỆ NANO VÀ ỨNG DỤNG TRONG

CHẨN ĐỐN UNG THƯ SỚM TRÊN THẾ GIỚI

Cơng nghệ nano

Cơng nghệ nano là ngành khoa học về nghiên

cứu, chế tạo, điều khiển và ứng dụng các vật liệu &

linh kiện cĩ kích thước siêu nhỏ trong khoảng từ 1 -

100 nm (1 mét = 109 nm)(1,2) Như thế nếu 1 hạt nano

cĩ đường kính là 1 nm, thì hạt đĩcĩ cỡ nhỏ hơn 80

nghìn lần so với độ dày trung bình của sợi tĩc người

Kích thước và cấu trúc siêu nhỏ dẫn đến các thay đổi

lớn về bản chất và tính chất vật lí, hĩa học, cũng như

mới, với khả năng ưu việt mà vật liệu và linh kiện

truyền thống khơng cĩ được

Chẩn đốn ung thư sớm

Ung thư là một trong những loại bệnh nguy hiểm nhất đối với lồi người hiện nay do tỉ lệ mắc bệnh, tỉ lệ tử vong rất cao và thường tái phát sau khi điều trị, cũng như các tốn kém xã hội và tâm lí trong

và sau khi điều trị Do đĩ chẩn đốn sớm, chính xác

và điều trị hiệu quả ung thư là một trong những vấn

đề lớn nhất, được quan tâm hàng đầu bởi y học và các ngành khoa học liên quan trong những thập kỉ

Vì vậy việc phát triển những cơng nghệ mới cĩ tính

độ chính xác và đặc hiệu cao để phát hiện ung thư

sớm là một trong các lĩnh vực được quan tâm hàng

đầu hiện nay bởi các nhà khoa học trên tồn thế giới

Vì phần lớn các quá trình sinh học, bao gồm cả

các quá trình dẫn đến ung thư và phát triển của ung

thư đều xảy ra ở qui mơ nano, do đĩ các vật liệu và

linh kiện nano với kích thước siêu nhỏ nanomet cĩ

khả năng thâm nhập vào bên trong các tế bào sống,

mang lại các khả năng chưa từng cĩ trước đây cho cả

hai lĩnh vực lâm sàng cũng như các nghiên cứu tiên

tiến nhất trong lĩnh vực điều trị và chẩn đốn ung

thư(1,2) Ví dụ các thiết bị phân tích dựa trên các vật

liệu nano như ống nano các bon (carbon nanotubes -

CNTs), hạt nano (nanoparticles), thanh dao động

nano (nanocantilevers), và đặc biệt là sợi nano

(nanowires - NWs)… nâng cao chất lượng và độ

chính xác của phép chẩn đốn hình ảnh cũng như

việc phát hiện các chỉ thị ung thư (tumor markers)

với độ nhạy đến mức đơn phân tử, một trong các kì

vọng và yêu cầu cao nhất của bất kì cơng việc phân

tích nào Ngồi ra, với khả năng chứa thuốc, tải

thuốc trị liệu để tiêu diệt tế bào ung thư đích mà khơng

tiêu diệt hay gây tác dụng phụ lớn đến các tế bào

bình thường, các hạt nano đã mở ra một khả năng

hồn tồn mới trong điều trị ung thư(12,7) Hình ảnh

của một số vật liệu và linh kiện nano được dùng phổ

biến trong các nghiên cứu về chẩn đốn và điều trị

ung thư được minh họa trong hình 1, 2

Nghiên cứu và ứng dụng của cơng nghệ nano trong lĩnh vực chẩn đốn và điều trị ung thư vơ cùng đa dạng và phong phú thể hiện qua việc hàng nghìn các cơng trình khoa học đã được cơng bố trên các tạp chí khoa học chuyên ngành, uy tín nhất trong thập kỉ vừa qua(1,7) Do đĩ việc tĩm tắt tất cả các thành tựu của lĩnh vực này trong khuơn khổ của một báo cáo khoa học là một việc khơng thể Trong khuơn khổ bài báo này, nhĩm tác giả chỉ tập trung vào việc tĩm tắt các thành quả nghiên cứu và ứng dụng của hạt nano (nanoparticles) và sợi nano (nanowires), là hai dạng vật liệu nano được ứng dụng phổ biến với nhiều ưu việt nhất trong lĩnh vực chẩn đốn và điều trị ung thư

Ứng dụng hạt nano trong chẩn đốn và điều trị ung thư

Hạt nano là một dạng thức đặc biệt của vật liệu nano(9,10) Hạt nano thường cĩ dạng hình cầu hoặc gần hình cầu (Hình 1a) Các dạng thức khác như hình que, hình lục lăng, tứ diện,… cũng được sử dụng trong nghiên cứu mặc dù ít phổ biến hơn Tính chất đặc biệt của hạt nano chủ yếu đến từ kích thước của chúng nhỏ hơn độ dài đặc trưng của một tính chất nào đĩ Chúng được sử dụng trong sinh học, đặc biệt là để chẩn đốn và điều trị ung thư nhờ vào khả năng xâm nhập sâu vào các cơ quan trong cơ thể đến quy mơ tế bào một cách dễ dàng Cĩ ba loại vật liệu đã được các nhà khoa học trong nước và nước ngồi đặc biệt quan tâm trong điều trị ung thư Đĩ là hạt nano từ tính, hạt nano kim loại, và hạt nano hữu

cơ (polyme)

Hình 1 Thuốc chữa bệnh được bọc trong hạt nano nhiều lớp, trong đó lớp ngoài cùngcó gắn các nhóm chức năng

cho phép kết cặp độ đặc hiệu ao với kháng nguyên/kháng thể của khối u, trong khi đó sẽ bỏ qua các tế bào khỏe (hình trên) Các kẽ hở nano ở vách huyết quản của khối u (hình dưới, bên phải) lớn kích thước bình thường (hình dưới, bên trái), cho

Hạt nano từ tính: Hạt nano từ tính sử dụng tính

chất đặc biệt của vật liệu này ở kích thước nhỏ: Tính

chất siêu thuận từ Hạt nano siêu thuận từ có từ tính

mạnh khi ở trong từ trường, hoàn toàn không có từ

tính khi ở điều kiện không có từ trường ngoài Sử

dụng tính chất này, các nhà khoa học đã dùng hạt

nano siêu thuận từ ô xít sắt (superparamagnetic iron

oxide nanoparticle - SPION) để chẩn đoán ung thư

SPION dùng làm tác nhân tăng độ tương phản trong

ảnh cộng hưởng từ hạt nhân (magnetic resonance

imaging - MRI) Cụ thể hơn, khi SPION đã được

chức năng hoá bề mặt liên kết với các tế bào ung thư

sẽ làm thay đổi từ trường địa phương ở mô ung thư

nhiều hơn những vùng xung quanh làm cho độ

tương phản của vùng bị ung thư tăng so với các

vùng khác Các SPION còn được sử dụng trong các

nghiên cứu về nhả chậm thuốc và dẫn thuốc đến

đích nhờ từ trường, về tách ADN, đánh dấu tế bào

phục vụ mục đích để chẩn đoán và điều trị ung thư

Hạt nano từ tính còn được dùng để điều trị khối

u bằng đốt nhiệt từ (hyperthermia) Nguyên tắc hoạt

động của ứng dụng này là dẫn hạt nano từ tính đến

khối u Tác động một từ trường xoay chiều bên

ngoài làm cho hạt từ sinh nhiệt Nhiệt tỏa ra có hai

nguồn gốc: Chuyển động Brown và nhiệt năng Neel

Nhiệt lượng này sẽ tiêu diệt tế bào ung, các tế bào ở

vùng lân cận không có hạt nano từ không ảnh hưởng

gặp phải với các nhà khoa học hiện nay là làm thế nào có thể khu trú hạt nano đến đích với nồng độ đủ cao để có thể diệt tế bào ung thư Ngoài ra, việc ứng dụng để điều trị trong cơ thể sẽ khó khăn hơn nhiều

so với ứng dụng chẩn đoán ngoài cơ thể

Hạt nano kim loại: Hạt nano kim loại như vàng, bạc, bạch kim có đặc trưng quang học rất đặc biệt Vì kích thước nhỏ hơn nhiều bước sóng điện từ chiếu vào mà hiện tượng cộng hưởng plasmon bề mặt (SPR) của vật liệu này rất mạnh Chính vì vậy hạt nano kim loại có tính chất tán xạ ánh sáng, hấp thụ ánh sáng rất mạnh Tính chất này được khai thác trong việc đánh dấu tế bào ung thư vú Bằng cách gắn kết hạt nano vàng với tế bào ung thư, dưới ánh sáng hiển vi trường tối, việc nhận biết tế bào ung thư rất dễ dàng so với các tế bào khác Sử dụng tính chất hấp thụ quang của hạt nano vàng, các nhà khoa học

đã sử dụng hạt nano vàng để làm “bom nano” Nguyên tắc hoạt động của ứng dụng là gắn kết hạt nano vàng với tế bào ung thư, chiếu ánh sáng laser

để hạt nano hấp thụ ánh sáng này Năng lượng hấp thụ lớn làm hạt nano vàng bị nóng chảy, làm nóng môi trường xung quanh, tiêu diệt tế bào ung thư Hạt nano hữu cơ: Cuối cùng chúng tôi muốn đề cập đến hạt nano hữu cơ nhiều lớp, ở đó các lớp bên trong là các thuốc diệt tế bào ung thư, lớp ngoài cùng có gắn các nhóm chức năng cho phép kết cặp

trái), cho phép các hạt nano có kích thước thích hợp

(4 - 250 nm) chui qua các khe hở nano, đi vào bên

trong khối u(9,10) Sau đó các kích hoạt bên ngoài như

kích hoạt nhiệt, từ trường sẽ được thực hiện để phá

vỡ lớp vỏ hữu cơ, giải phóng thuốc, tiêu diệt tế bào

ung thư trong khi không làm ảnh hưởng đến các tế

bào bình thường

Ứng dụng của bộ kít nano sinh học sợi nano trong phát

hiện các chỉ thị ung thư

Sợi nano được định nghĩa là vật liệu ở dạng sợi

với đường kính sợi trong khoảng 1 - 100 nm(1,11) Như

thế, chúng ta phải bó ít nhất 1 triệu sợi nano lại với

nhau để có một vật thể có kích thước ngang bằng sợi

tóc người với đường kính trung bình là 100 micron

Khi ở dạng siêu nhỏ sợi nano, phần lớn các lớp

nguyên tử cấu tạo nên sợi sẽ nằm trên bề mặt, dẫn

đến các tính chất của sợi, đặc biệt là điện trở của sợi,

rất nhạy với các thay đổi của môi trường bên ngoài

Tính chất này làm sợi nano trở thành vật liệu lí tưởng để chế tạo các cảm biến sinh học thế hệ mới –

mà linh kiện truyền thống không có Cấu tạo và nguyên lí làm việc của bộ kít sinh học sợi nano được minh họa trong hình 2

Về mặt tổng thể, bộ kít sợi nano sinh học hoạt động dựa trên nguyên lí làm việc của transitor hiệu ứng trường (Field Effect Transistor - FET), một linh kiện phổ biến và truyền thống nhất của công nghệ vi

điện tử Các khả năng làm việc ưu việt của bộ kít sợi

nano có thể được trình bày vắn tắt dưới đây:

Chỉ cần một vài phân tử biomarkers từ dung dịch hoặc không khí bám lên bề mặt sợi cũng đủ làm

thay đổi đáng kể điện trở của sợi - tính siêu nhạy của

bộ kít.

Hình 2 Nguyên lí hoạt động và cấu trúc của bộ kít nano sinh học dựa trên sợi nano là sợi bán dẫn silic loại P có chứa các

hạt dẫn mang điện dương Hai đầu sợi nano có các tiếp xúc điện (không mô tả trong hình vẽ) để cho dòng điện chạy qua sợi nano Trên bề mặt sợi được thụ động hóa các mồi sinh học (bioreceptor) để bắt cặp với các tumour markers cần phát hiện (a) Sự bắt cặp của các receptors/biomarkers diễn ra trên bề mặt sợi diễn ra khi dung dịch có chứa các tumour markers được cho chảy qua sợi nano Các tumour marker, phần lớn là các chất sinh học có tích điện làm tăng (b) hoặc giảm dòng điện chạy qua sợi (c) Bộ kít chứa nhiều sợi nano, cho phép phát hiện cùng lúc nhiều markers khác nhau, nâng cao độ chính xác của phép chẩn đoán bệnh.

Vì bộ kít hoạt động thông qua sự đo đạc trực tiếp, liên tục của điện trở, cho phép các phân

tích được phát hiện nhanh (trong khoảng vài giây đến phút) - tính siêu nhanh của bộ kít sợi nano

Vì các cặp mồi sinh học được thiết kế để sử dụng có tính kết cặp siêu chọn lọc, cho phép cảm

biến có độ chọn lọc rất cao với chất cần phát hiện - tính chọn lọc đặc trưng rất cao của cảm biến Tính

kết cặp siêu chọn lọc của các cặp mồi sinh học là một tính chất đặc thù, nhưng tuyệt vời của tự

nhiên, cho phép phân biệt từng cá thể riêng biệt trong một quần thể cực phức tạp, phong phú Ví

dụ trong khi trái đất có trên 6 tỉ người với từng ấy phân tử DNA khác biệt, nhưng một phân tử

DNA sẽ chỉ kết cặp duy nhất với một DNA khác được thiết kế tương thích Hoặc nếu receptor là

một kháng nguyên đã được thiết kế sẵn, thì kháng nguyên này chỉ bắt cặp với một kháng thể duy

nhất với kháng nguyên đó

Một bộ kít sinh học có thể được chế tạo bao gồm nhiều sợi nano, mà mỗi sợi được gắn kết

với một mồi sinh học đặc trưng, cho phép phát hiện đồng thời, cùng lúc nhiều loại phân tử sinh

học khác nhau Khả năng này nâng cao tính chính xác của phép phân tích - tính đồng bộ và đa dạng

của bộ kít sợi nano

Hình 3 Sử dụng bộ kít sợi nano để phát hiện nhanh, siêu nhạy biomarker loại PSA trong máu người

để chẩn đoán ung thư tiền liệt tuyến (3,4)

Trong thời gian qua các nhà khoa học đã dùng nhiều công nghệ chế tạo khác nhau, chế tạo

thành công bộ kít nano dựa trên các cấu trúc sợi nano silic(1,11) Ví dụ thiết bị của nhóm nghiên

cứu thuộc đại học Harvard, Mỹ, có khả năng phát hiện nhanh (trong vài giây) và siêu nhạy (ở

nồng độ fM) một số phân tử sinh học như protein (ứng dụng phát hiện ung thư, virut) và DNA

ngoại lai (phát hiện bệnh Cystic fibrosis, một bệnh về sai hỏng gen trong trẻ sơ sinh) Hình 3 trình

bày kết quả phát hiện biomarkers loại PSA để chẩn đoán ung thư tiền liệt tuyến Trong ví dụ này,

nồng độ PSA được phát hiện ở nồng độ nhỏ nhất là 0.9 ng/ml, tức là nhạy hơn các phương pháp

truyền thống hàng nghìn lần Hơn nữa PSA được đo trực tiếp từ máu của bệnh nhân, không cần

Các chỉ thị sinh học (biomarkers) dùng trong chẩn đốn ung thư

Sự phát triển vượt bậc của cơng nghệ sinh học phân tử, kết hợp với các nghiên cứu mơ bệnh

học cho phép đưa ra các chỉ thị (biomarker), diễn tả sự tồn tại và trạng thái sinh học của bệnh

Những chỉ thị sinh học cĩ thể được sử dụng để nghiên cứu các quá trình của tế bào, giám sát

hoặc nhận ra sự gián đoạn hoặc thay đổi trong các quá trình của các tế bào ung thư Những kết

quả này cĩ thể cung cấp cho chúng ta thơng tin về cơ chế cơ bản của sự bắt đầu của một bệnh,

quá trình phát triển, và cuối cùng cung cấp một phương pháp để chẩn đốn và điều trị bệnh

bằng các biện pháp thích hợp vào thời gian mong muốn

Một biomarker cĩ thể là một protein, một đoạn của protein, DNA, hay RNA Phát hiện sự

tồn tại của các chỉ thị sinh học thì cĩ thể xác định được ung thư Cùng với sự phát triển của cơng

nghệ proteomic, nhiều chỉ thị sinh học là protein đã được phát hiện cho nhiều loại bệnh ung thư

Đồng thời, các nhà nghiên cứu thơng qua việc phân tích DNA methyl hĩa đã khám phá ra các chỉ

thị sinh học DNA đối với một số bệnh ung thư phổ biến(9,8) Cĩ thể nĩi rằng, việc tìm ra các

biomarker đặc hiệu, kết hợp với khả năng phát hiện chúng ở nồng độ siêu nhỏ thơng qua việc sử

dụng các bộ kít nano siêu nhạy đã mở ra một khả năng mới trong việc chẩn đốn ung thư sớm

Cơng nghệ nano trong chẩn đốn và điều trị ung thư ở Việt Nam

Nhận thức được tiềm năng to lớn và ưu việt mà cơng nghệ nano hứa hẹn mang lại, trong vài

năm gần đây chính phủ đã và đang đầu tư các cơ sở vật chất và con người, tạo điều kiện cho các

nhà khoa học Việt Nam tiếp cận, tìm hiểu và triển khai nhiều nghiên cứu cơ bản và ứng dụng của

cơng nghệ nano Ví dụ các trung tâm nghiên cứu và phịng thí nghiệm trọng điểm về cơng nghệ

nano đã và đang được xây dựng trong tồn quốc như Viện ITIMS (ĐHBK Hà Nội), Trung tâm

nghiên cứu cơng nghệ cao TP.HCM, Viện Khoa học Vật liệu (Viện Khoa học và Cơng nghệ Quốc

gia), các trung tâm nano thuộc ĐHQG Hà Nội Ngồi ra các đơn vị Quân đội như Học viện Kỹ

thuật Quân sự, Bệnh viện 108, Trung tâm Nghiên cứu ứng dụng Sinh y Dược học thuộc Học viện

Quân Y… cũng tiến hành các nghiên cứu để áp dụng cơng nghệ nano trong y sinh nĩi chung và

nano nĩi riêng Với sự đầu tư của nhà nước nĩi trên, các nhĩm nghiên cứu và chế tạo nhiều loại

vật liệu và linh kiện cĩ cấu trúc nano khác nhau cho các ứng dụng khá đa dạng

Viện Khoa học Vật liệu, Viện khoa học và Cơng nghệ Việt Nam đã chế tạo thành cơng hạt

nano từ dùng để đốt từ nhằm tiêu diệt tế bào ung thư Nhĩm nghiên cứu ung thư thực nghiệm,

Khoa Sinh học, ĐHKHTN Hà Nội trong 20 năm qua đã gây tạo thành cơng các mơ hình UTTN

sarcoma 180 dạng lỏng (ascites), dạng đặc (solid) và dạng tế bào ung thư rời nuơi cấy in vitro, đã

thử sàng lọc được 50 chế phẩm tự nhiên và tổng hợp của Việt Nam Về hiệu ứng đốt từ của chất

lỏng từ ứng dụng cho nhiệt trị ung thư được thực hiện bởi hai tập thể khoa học của Viện Khoa

học Vật liệu và ĐH KHTN, ĐHQG Hà Nội v.v… các nhĩm nghiên cứu trong nước cũng chế tạo

các hạt từ nano ứng dụng đính kháng nguyên/kháng thể, để nâng cao chất lượng ảnh chụp các tế

bào ung thư(8)

Cơng ty cổ phần dược phẩm Danapha (Đà Nẵng) đã khởi cơng xây dựng nhà máy sản xuất

thuốc theo cơng nghệ nanopharmaceutical, một trong những cơng nghệ sản xuất dược phẩm tiên

tiến nhất hiện nay trên thế giới, được chuyển giao từ đối tác Hoa Kỳ Tuy chưa sản xuất thuốc

chữa trị ung thư trong giai đoạn đầu, nhưng các sản phẩm thuốc dựa trên cấu trúc hạt nano và

liposome của nhà máy này cĩ thể tạo ra một xu hướng mới trong việc sử dụng các sản dược

phẩm nano, tạo đà phát triển cho lĩnh vực thực sự cịn rất mới này(14)

(ĐHBK Hà Nội) là tập trung nghiên cứu của mình trong việc tổng hợp, chế tạo và ứng dụng của

cảm biến sợi nano để phát hiện các phần tử sinh học, ứng dụng trong lĩnh vực y tế Ví dụ trong

thời gian gần đây nhĩm nghiên cứu của ĐHBK HN đã tổng hợp được các sợi polymer dẫn, sử

dụng để phát hiện virut và phân tử DNA(16) Tuy vậy, theo các cập nhật mới nhất của nhóm tác

giả, do nhiều yếu tố khác nhau, chưa một nhóm nghiên cứu nào ở trong nước triển khai việc chế tạo các

bộ kít sinh học dựa trên cấu trúc sợi nano để phát hiện các chỉ thị sinh học, dùng để chẩn đoán ung thư

Trong thời gian gần đây, ĐHQG TP HCM đã được nhà nước đầu tư xây dựng Phòng Thí

nghiệm Công nghệ Nano (PTN CNNN) với tổng kinh phí khoảng 6 triệu USD Với cơ sở vật chất

và trang thiết bị hiện đại, đồng bộ, phòng thí nghiệm trọng điểm này cải thiện đáng kể về điều

kiện và khả năng nghiên cứu công nghệ nano, cho phép các nhà khoa học trong nước có khả

năng nghiên cứu về công nghệ nano một đồng bộ, mở ra khả năng đưa nhanh các ứng dụng ưu

việt của công nghệ nano vào phục vụ cuộc sống trong thời gian ngắn, đặc biệt trong lĩnh vực

chẩn đoán và điều trị bệnh (KC.04.12/06-10)(17) Gần đây PTN CNNN đã phối hợp với các đơn vị

như Bệnh viện Ung Bướu TP.HCM, Khoa Công nghệ Sinh học, Khoa Điện tử Viễn thông (ĐH

KHTN, ĐHQG TP HCM)… đăng kí với Bộ KHCN để thực hiện đề tài: Nghiên cứu và chế tạo bộ kít

duyệt để tổ chức thực hiện trong giai đoạn 2011 - 2013 Việc thực hiện đề tài này sẽ là cơ hội quý

báu để các tập thể thực hiện đề tài nói trên đào tạo, trang bị các kiến thức chuyên môn trong đa

lĩnh vực như vật lí, hóa học, chế tạo nano, sinh học, điện tử y sinh, y học… chế tạo được bộ kít

sinh học sợi nano phục vụ việc chẩn đoán nhanh, chính xác ung thư gan, tạo tiền đề phát triển

cho việc chẩn đoán các ung thư khác

KẾT LUẬN

Công nghệ nano có rất nhiều ứng dụng nổi trội trong lĩnh vực chẩn đoán và điều trị ung thư

sớm

Trong chẩn đoán ung thư sớm, với việc việc tìm ra các biomarker đặc hiệu, kết hợp với khả

năng phát hiện chúng ở nồng độ siêu nhỏ thông qua việc sử dụng các cảm nano siêu nhạy đã mở

ra một kỷ nguyên mới trong việc chẩn đoán ung thư sớm Ngoài ra, hạt nano của các loại vật liệu

còn được sử dụng để nâng cao độ phân giải của hình ảnh trong việc chẩn đoán hình ảnh

Trong điều trị ung thư, các hạt nano của các loại vật liệu có thể được sử dụng làm chất dẫn

thuốc đến tiêu diệt từng tế bào ung thư, trong khi không gây ảnh hưởng phụ đến các tế bào bình

thường.g

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Alivisatos P (2004): The use of nanocrystals in biological detection Nat Biotechnol, 22:

47-52

2 Choi Y.E et al (2010): Nanotechnology for Early Cancer Detection, Sensors, 10(1): 428-455

3 Cross S et al (2007): Nanomechanical analysis of cells from cancer patients, Nature

Nanotechnology, Vol.2: 780- 783

4 Davis M.E et al., Evidence of RNAi in humans from systemically administered siRNA via

targeted nanoparticles, Nature 464, 1067-1070, 2010

5 Harman A.P et al (2007): Biomedical nanotechnology for cancer, Med Clin N Am 91: 899–

927

6 Hood L et al (2004): Systems biology and new technologies enable predictive and

preventative medicine Science, 306: 640-643

7 http://www.aacc.org/ /LiverTumorMarkerLMPG/ /LiverTumorMarkersCh2.pdf

10 Lee H.S et al (2009): Electrical detection of VEGFs for cancer diagnoses using anti-vascular

endotherial growth factor aptamer-modified Si nanowire FETs, Biosensors and Bioelectronics

24: 1801–1805

11 Peer D et al (2007): Nanocarriers as an emerging platform for cancer therapy, Nature

Nanotechnology, Vol.2: 751-760

12 Peng G et al (2009): Diagnosing lung cancer in exhaled breath using gold nanoparticles,

Nature nanotechnology, Vol 4: 669-673

13 Peng G et al (2010): Detection of lung, breast, colorectal, and prostate cancers from exhaled

breath using a single array of nanosensors, Br J Cancer, 103: 542-551

14 Phuong Dinh Tam et al (2010): A facile prepartion of DNA sensor for rapid detection of

herpes virus, Materials Science and Engineering C, 30: 1145-1150

15 Ramgir N.S et al (2007): Voltammetric detection of cancer biomarkers exemplified by

interleukin-10 and osteopontin with sSilica nanowires, J Phys Chem C, 111: 13981-13987

16 Tong D.H et al (2009): Novel Top-Down Wafer-Scale Fabrication of Single Crystal Silicon

Nanowires, Nanoletter, vol 9, No.3, 1015-1022

17 Tong D.H et al (2010): Direct measurement of glucose concentrations in blood samples of

diabetic patients, submitted to Nature Nanotechnology

18 Zheng G.F et al (2005): Multiplexed electrical detection of cancer markers with nanowire

sensor arrays, Nature Biotechnology 23: 1294 – 1301 http://nano.cancer.gov/