Nghiên cứu tính chất quang nhiệt của các đầu dò nano nhằm ứng dụng trong diệt tế bào ung thư

Em Lê Hoàng Bách và Lê Dương Minh (lớp 10 Anh 1, trường THPT chuyên Hưng Yên) đã nghiên cứu chế tạo hạt nano phủ vàng, điều khiển nhiệt độ bức xạ bằng tia laser để diệt tế bào ung thư.

Từ đầu năm học lớp 10, Bách cùng giáo viên Vật lý Nguyễn Vũ Ánh Tuyết và bạn cùng lớp Lê Dương Minh, bắt tay vào nghiên cứu. Nhóm chế tạo hạt nano phủ vàng bán nguyệt nhờ phương pháp bốc bay nhiệt điện trở, thu được khoảng 60% hạt. Các hạt nano này có lõi từ và được phủ lớp kim loại vàng nên có cả tính quang và từ, vì vậy sẽ hiệu quả hơn các hạt nano thường.

Nguyên lý của công nghệ là tiêm các hạt nano phủ vàng hình bán nguyệt vào cơ thể người bệnh qua mạch máu. Những hạt nano này, dựa vào đặc tính khác biệt của tế bào ung thư và tế bào thường, sẽ tự tìm đến tế bào ung thư và cấy vào khối u. Dưới sự điều khiển của tia laser, hạt nano hấp thụ rồi phát xạ nhiệt tiêu diệt tế bào ác tính.

Được biết, trong suốt 4 tháng thực hiện đề tài, hai học trò lớp 10 dốc sức học trước kiến thức Vật lý, Hóa học lớp 11, 12, nghiên cứu tài liệu khoa học chuyên môn bằng tiếng Anh. Các em cùng giáo viên hướng dẫn nhiều lần phải bắt xe lên trung tâm nghiên cứu tại Hà Nội, Thái Nguyên để thực hiện thí nghiệm, do cơ sở vật chất ở THPT chuyên Hưng Yên không đáp ứng được.

E Bách cho biết, được sự ủng hộ của các giáo viên trong trường, từ đầu năm học lớp 10, Bách cùng giáo viên Vật lý Nguyễn Vũ Tuyết Anh và bạn cùng lớp Lê Dương Minh bắt tay vào nghiên cứu tính chất quang nhiệt của các đầu dò nano nhằm ứng dụng trong diệt tế bào ung thư. Trong quá trình nghiên cứu, nhóm nghiên cứu cũng gặp không ít vất vả. Do cơ sở vật chất ở trường THPT chuyên Hưng Yên không đáp ứng được công việc nghiên cứu, trong suốt 4 tháng thực hiện đề tài nhóm nghiên cứu nhiều lần phải bắt xe lên trung tâm nghiên cứu tại Hà Nội và Thái nguyên để thực hiện thí nghiệm. "Có lần ba cô trò lặn lội từ 5 giờ sáng lên Đại học Khoa học Thái Nguyên để làm thí nghiệm mẫu. Sau 4-5 tiếng chờ đợi, thí nghiệm không thành công, cô trò phải làm lại vào buổi chiều. Kết quả sau đó vẫn chưa đạt như ý, cô trò lại tìm đến Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội để thực hiện thí nghiệm khác".

Để áp dụng vào thực tiễn, Bách và Minh phải chứng minh được sự thành công khi nghiên cứu trên tế bào ung thư trong điều kiện đặc biệt ở phòng thí nghiệm; nghiên cứu tế bào ung thư trên cơ thể sống (chuột bạch hay thỏ) trong phòng thí nghiệm và thí nghiệm trên cơ thể sống với điều kiện thường.

Với hy vọng tìm ra phương pháp điều trị ung thư an toàn cho ngày càng nhiều bệnh nhân, hai học sinh trường THPT chuyên Hưng Yên sẽ tiếp tục nghiên cứu đề tài. Sắp tới các em sẽ thí nghiệm trên cơ thể sống (chuột bạch, thỏ) trong phòng thí nghiệm. Nếu thành công, nhóm có thể đi đến bước cuối cùng là thử nghiệm trên cơ thể sống ở điều kiện bình thường. 

Tổng hợp các dẫn xuất mới từ Zerumbone

Không chỉ riêng nhóm nghiên cứu của Hoàng Bách, trong những năm qua đã có nhiều học sinh trên cả nước mạnh dạn nghiên cứu chất chống ung thư, với mong muốn giúp đỡ những bệnh nhân không may mắc phải căn bệnh này.

Chứng kiến căn bệnh ung thư ngày ngày cướp đi tính mạng của nhiều người xung quanh, hai em Bùi Đỗ Minh Quân và Đỗ Phương Mai trường THPT Chuyên Trần Phú, Hải Phòng đã mạnh dạn nghiên cứu dự án "Tổng hợp các dẫn xuất mới từ Zerumbone và đánh giá tiềm năng sử dụng trong điều trị ung thư”. Nhờ sự hỗ trợ của gia đình và thầy cô giáo, hai học sinh trường THPT Chuyên Trần Phú phát hiện ra những dẫn xuất mới có tiềm năng điều trị bệnh ung mạnh hơn Zerumbone gấp 10 lần.

Minh Quân là người nảy sinh ra ý tưởng này khi tận mắt chứng kiến người bác ruột của mình khổ sở chống chọi với ung thư đại tràng và cổ tử cung. Sau khi theo đuổi những phương thức điều trị như phẫu thuật hay xạ trị, các tế bào ung thư trong người bác của em tạm thời không phát triển thêm, nhưng những những tác dụng phụ là không thể tránh khỏi.

Nhìn gia đình cùng bác chạy vạy chữa trị, Quân càng trăn trở khi nghĩ đến cảnh nhiều người, nhiều gia đình khác cũng đang từng ngày chống chọi, giành giật sự sống với căn bệnh quái ác.

“Những cuộc thử nghiệm như thế rất tốn kém mà không phải gia đình nào cũng có thể theo được. Tuy nhiên thường chỉ sau một năm sử dụng, những viên thuốc này dường như cũng mất tác dụng, cơ thể lờn thuốc và chỉ số tế bào ung thư trong máu lại tăng lên.

Vì vậy, em nghĩ đến việc phải tìm ra cách nào đó để giúp đỡ bác, và xa hơn là có thể giúp cho những người bị ung thư khác. Hoặc đơn giản chỉ là cầm cự với căn bệnh trong thời gian dài hơn với một chi phí thấp hơn" - Quân đã nghĩ như vậy.

May mắn cho Quân, khi trong quá trình theo dõi quá trình điều trị của bác, em thấy ông của em - vốn là một thầy lang chuyên bốc thuốc - thường sắc thuốc từ cây gừng gió cho bác uống thêm và phần nào đó có tác dụng.

“Ông sắc thuốc cho bác uống sau cuộc điều trị ung thư máu và em thấy có tác dụng một phần nào đấy, bởi xét nghiệm thấy tế bào ung thư giữ ổn định, không tăng lên. Qua tìm hiểu tài liệu, em cũng biết Zerumbone có khả năng chống ung thư rất mạnh nhưng do một số hạn chế như không thấm qua được màng tế bào con người, nên chưa được sử dụng nhiều. Vì vậy, nó hầu như chỉ dừng lại như là thực phẩm chức năng hỗ trợ trong việc điều trị ung thư”.

Nghĩ là bắt tay vào thực hiện, song để đến được kết quả ngày hôm nay, đôi bạn gặp không ít khó khăn. Đặc biệt, chi phí để mua những hóa chất trong quá trình thực hiện nghiên cứu rất tốn kém. “Có những lọ hóa chất nhỏ thôi nhưng tới 350 nghìn đồng/ lọ, trong khi phải dùng đến rất nhiều và thậm chí phải làm nhiều lần thì chúng em mới có thể thành công” - Quân cho biết. 
 

Hai em Bùi Đỗ Minh Quân và Đỗ Phương Mai (học sinh Trường THPT Chuyên Trần Phú - Hải Phòng) (Ảnh internet)

Nhưng nhờ sự hỗ trợ của gia đình và thầy cô giáo, đôi bạn cuối cùng cũng đã vượt qua với thành công ngoài mong đợi: Những dẫn xuất mới mà các em tổng hợp ra qua nghiên cứu cho thấy có thể mạnh hơn Zerumbone gấp 10 lần.

Hiện nay, các em đã thử nghiệm các dẫn xuất này trên các dòng ung thư của người và môi trường thạch mềm - một dạng môi trường mô phỏng trên tế bào con người.

Nói về hướng đi trong tương lai, cả hai chia sẻ: “Chúng em mới chỉ dừng lại ở việc điều chế, tổng hợp những dẫn xuất mới, còn sản xuất ra thuốc hay không là một quá trình rất dài và cần sự giúp đỡ của nhiều nhà khoa học, bao gồm việc thử nghiệm trên động vật và bước cuối cùng là thử nghiệm trên cơ thể người.

Thời gian tới, chúng em sẽ nghiên cứu cơ chế đích về chống ung thư cũng như gây độc lên tế bào lành của các chất. Từ đó, xác định xem liều lượng thuốc như thế nào là phù hợp cho từng bệnh nhân”.

Hiện những dự án nghiên cứu của các em mới chỉ dừng lại ở bước thử nghiệm, song, đã mở ra hướng mới trong việc nghiên cứu các chất chống ung thư. Đặc biệt, khi các dự án này được áp dụng vào thực tiễn có thể giúp cho những bệnh nhân ưng thư của Việt Nam được tiếp cận những loại thuốc rẻ hơn.

 

Tác giả bài viết: HT (th)
Nguồn: www.vusta.vn ngày 25/7/2018