Một chiến lược mới phối trộn lipit và hạt nanô để sản xuất thuốc, vật liệu nông nghiệp và các chất vận chuyển mới đã được các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Illinois ở Urbana-Champaign phát triển. Theo Steve Granick, Giáo sư Khoa học Vật liệu và Kỹ thuật, Hóa học và Vật lý, đây là phương pháp mới chế tạo các nang của vật liệu kích thước nanô, tương thích sinh học. Các nang rỗng, có khả năng biến dạng và đáp ứng chức năng sinh học có thể sử dụng để vận chuyển thuốc, làm cảm biến sinh học trên cơ sở chất keo và các phản ứng xúc tác bằng enzym.
Lipit là các khối xây dựng màng tế bào. Việc cấu trúc các nang lipit nhân tạo hữu dụng trước đây không thực hiện được vì các nang rất tinh vi. Giáo sư Granick và sinh viên tốt nghiệp Liangfang Zhang đã tìm ra phương pháp ổn định lipit và ngăn chặn sự phân hủy của lipit. Các nhà nghiên cứu đã mô tả kỹ thuật này trong bài báo xuất bản trong Tạp chí “Nano Letters” và đăng tải trên mạng.
Để ổn định lipit, các nhà nghiên cứu đã bắt đầu bằng cách pha loãng dung dịch của các nang lipit có kích thước đặc biệt. Sau khi bao hóa chất vào các bao nang hoặc hấp thụ các phân tử lên bề mặt của chúng, các nhà nghiên cứu cho các hạt nanô tích điện vào dung dịch. Các hạt nanô sẽ bám dính vào các nang và ngăn chặn sự tăng trưởng tiếp tục, kìm hãm chúng ở kích thước mong muốn. Nồng độ lipit có thể được tăng lên mà không bị hạn chế.
Giáo sư Granick cho biết, các nhà nghiên cứu đã tạo được một “đội quân” các nang đồng đều và sau đó có thể sử dụng chúng theo “phong cách quân sự”. “Có nghĩa là, các nang được tạo ra có tính chất rất tốt, chúng tuân theo các lệnh mà không bị mất đi hoặc phát triển thêm ra”.
Để thử nghiệm phương pháp mới, Granick và Zhang đã bao chất nhuộm huỳnh quang trong các nang lipit. Không thấy có sự rò rỉ xuất hiện và lipit tỏ ra ổn định trong các quy trình tổng hợp tiếp theo. Phương pháp này mở cánh cửa cho việc sử dụng các cơ chế vận chuyển nang tương thích sinh học trong các ứng dụng mới về y tế và nông nghiệp. Các phản ứng hóa học có thể được thực hiện trong từng nang tách biệt, hoặc trong từng nhóm nang liên kết với nhau giống như các toa trong một đoàn tàu.
Các thiết bị chứa tương thích sinh học có thể mang “hàng vận chuyển” như các enzym, ADN, protein và các phân tử thuốc trong cơ thể sống. Chúng cũng có thể phục vụ như các nhà máy để thực hiện các phản ứng xúc tác enzym. Bằng cách gắn các phân tử sinh học vào bề mặt của nang, có thể tạo ra các cảm biến kích thước như hạt keo mới. Một ứng dụng nữa của các nang lipit ổn định là nghiên cứu tính chất của thuốc. Theo Giáo sư Granick, “thuốc đựng trong môi trường nanô này giống như cá bơi trong một cái bát. Chúng ta có thể nghiên cứu “cá” một cách chi tiết mà cá không bơi đi mất”.
Nguồn: Tech Monitor, 6/2006