Đầu thế kỷ 21, chúng ta đang chứng kiến cuộc cách mạng khoa học làm thay đổi diện mạo của thế giới tự nhiên - đó là khoa học và công nghệ nano. Nanomet là điểm kỳ diệu trong kích thước chiều dài, là điểm mà tại đó những vật sáng chế nhỏ nhất do con người tạo ra ở cấp độ nguyên tử và phân tử của thế giới tự nhiên.
Công nghệ nano về cơ bản đang tràn qua tất cả các lĩnh vực của khoa học và công nghệ và sẽ làm thay đổi bản chất của hầu hết mọi đối tượng do con người tạo ra trong thế kỷ này. Trong y học, công nghệ nano là sự hứa hẹn lớn mang lại lợi ích cho xã hội nhờ sự lồng ghép với những tiến bộ khoa học trong công nghệ bào chế thuốc cũng như các công nghệ mới giúp chẩn đoán và chữa bệnh.
Ngày nay, chúng ta càng quan tâm nhiều hơn đến khả năng chữa lành bệnh của các loại thảo dược và “thời kỳ phục hưng của thảo dược” đang diễn ra trên khắp thế giới. Ngay cả các quốc gia phương Tây cũng bắt đầu thừa nhận về tầm quan trọng của y học cổ truyền nhờ sự an toàn của chúng, ngược lại hoàn toàn với y học thực chứng luôn đi kèm với các tác dụng phụ không mong muốn và thiếu đi giá trị chữa lành bệnh hoàn toàn.
Các dạng cấu trúc vi hạt nano chứa thuốc trong công nghệ DDS.
Công nghệ nano
Hội chứng công nghệ nano về cơ bản đang tràn qua tất cả các lĩnh vực khoa học và công nghệ và sẽ làm thay đổi bản chất của hầu hết mọi đối tượng do con người tạo ra ở thế kỷ 21. Nói chung, công nghệ nano có nghĩa là kỹ thuật sử dụng kích thước từ 0.1 - 100 nanomet để tạo ra sự biến đổi hoàn toàn lý tính một cách sâu sắc do hiệu ứng kích thước lượng tử (quantum size effect). Trong công nghệ nano có phương thúc từ trên xuống dưới (Top-Down) nghĩa là chia nhỏ một hệ thống lớn để cuối cùng tạo ra được đơn vị có kích thước nano và phương thức từ dưới lên trên (Bottom-Up) nghĩa là lắp ghép những hạt cỡ phân tử hay nguyên tử để thu được kích thước nano. Đặc biệt gần đây, việc thực hiện theo phương thức bottom-up trở thành kỹ thuật có thể tạo ra hình thái vật liệu mà loài người hằng mơ ước nên thu hút rất nhiều sự quan tâm. Trong bối cảnh đó, người ta nói tới hóa học có thể trở thành một phương tiện quan trọng của phương thức bottom-up.
Từ thứ nguyên là kích thước nguyên tử hình thành khối hạt kích thước nano. Những khối nano này được tổ chức hóa thành những hình thái khác nhau được sắp xếp chặt chẽ kích thước nano met. Các phương pháp chế tạo vật liệu cấu trúc nanomet. Các phương pháp chế tạo vật liệu cấu trúc nano có thể là tổng hợp hóa học hay bằng những công đoạn đặc biệt để tạo nên cấu trúc nano. Những chất để tạo nên vật liệu cấu trúc nano có thể là thuần hữu cơ hay vô cơ hoặc cũng có thể sử dụng vật liệu lai hỗn tính hữu cơ vô cơ.
Vai trò của công nghệ nano trong y - dược hiện đại
Công nghệ nano cũng đã xâm nhập vào y học và đang hình thành một ngành mới là y học nano. Y học nano được định nghĩa là ngành y học nhằm chữa bệnh, bảo vệ và cải thiện sức khoẻ con người bằng các công cụ có kích thước phân tử và dựa trên các hiểu biết về cơ thể con người ở cấp độ phân tử. Y học nano là một ngành rộng lớn bao gồm nhiều lĩnh vực: Hệ truyền dẫn dược chất; Các vật liệu cấy ghép; Dụng cụ cấy ghép; Hỗ trợ phẫu thuật; Công cụ chẩn đoán; Xét nghiệm gene.
Trong vương quốc của y học, công nghệ nano vẫn là một sự hứa hẹn lớn mang lại lợi ích cho xã hội bằng cách làm giảm nỗi đau của con người khỏi các bệnh lý nghiêm trọng và cứu sống rất nhiều người. Hệ thống y học cổ truyền (châm cứu – acupuncture, ayurveda, yog và pranayam, thảo dược, liệu pháp đồng căn, thiên nhiên liệu pháp, y học Siddha, y học cổ truyền (Trung Quốc/Mongo/Tibetan, Unani) sẽ mang lại rất nhiều lợi ích to lớn nhờ sự lồng ghép với những tiến bộ khoa học trong công nghệ bào chế thuốc cũng như các công nghệ mới giúp chẩn đoán liên quan đến công nghệ nano. Bộ ba này có thể tạo ra một hệ thống y khoa mới hiệu quả, an toàn với giá thành bệnh nhân có thể chi trả được.
Hệ truyền dẫn dược chất
Trong các dược phẩm nano, hệ truyền dẫn dược chất (drug delivery system - DDS) được coi là lĩnh vực phát triển nhanh và có nhiều triển vọng nhất. Hệ truyền dẫn và cung cấp thuốc (DDS) là phương pháp tiếp cận, công thức, công nghệ và hệ thống vận chuyển một hợp chất dược chất trong cơ thể khi cần để đạt được hiệu quả điều trị mong muốn một cách an toàn. Nó có thể liên quan đến việc nhắm mục tiêu chữa trị trong cơ thể hoặc nó có thể liên quan đến việc tạo thuận lợi cho dược động học hệ thống. Trong mọi trường hợp, nó thường liên quan đến cả số lượng và thời gian có mặt của thuốc. Việc cung cấp thuốc thường được tiếp cận thông qua công thức hóa học của thuốc nhưng nó cũng có thể liên quan đến các thiết bị y tế hoặc các sản phẩm kết hợp thuốc. Cung cấp thuốc là một khái niệm được tích hợp rất nhiều với dạng liều và đường dùng, đôi khi còn được coi là một phần xác định giá trị thuốc.
Mời xem tiếp bài 2 trên số 102 ra ngày 27/6/2018
GS. Nguyễn Đức Nghĩa (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam)
