--Quảng cáo---
--Quảng cáo---

Kỹ thuật protein huỳnh quang giúp chụp ảnh các mô sống

THÁI BẰNG - 15:00 28/03/2020

(khoahocdoisong.vn) - Ảnh huỳnh quang cận hồng ngoại (NIR) là một lĩnh vực mới phát triển, cho phép chụp ảnh nhanh, thuận tiện và không gây tổn thương các cấu trúc mô sâu, được thực hiện để tiến hành các chẩn đoán y học.

Không gây độc cho cơ thể

Các đầu dò huỳnh quang NIR hiện nay là các điểm chấm lượng tử, các hệ thống sử dụng hạt nano, phân tử nhỏ hữu cơ và các polymer. Điểm đặc trưng là các yếu tố này thường có độc tính lâu dài, không phân hủy sinh học và không ổn định cấu trúc vật chất khiến những ứng dụng của các đầu dò huỳnh quang trong môi trường điều trị y tế có rất nhiều hạn chế.

Để giải quyết thách thức này, nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học RWTH Aachen, Viện Vật liệu tương tác DWI, Leibniz, Đại học Groningen, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và Đại học Thanh Hoa công bố một báo cáo nghiên cứu khoa học, sử dụng protein huỳnh quang không gây hại cho cơ thể để đánh dấu (label) cho ảnh chụp toàn thân.

Những protein huỳnh quang này có thể dễ dàng chế tạo, có rất ít nhiễu xạ nền chụp ảnh nên cho kết quả chính xác hơn và tương thích sinh học với cơ thể người. Phát hiện đặc biệt quan trọng gần đây được công bố trên tạp chí Vật liệu Tiên tiến (Advanced Materials).

GS Kai Liu, một trong những tác giả chính của bản báo cáo khoa học cho biết, so với các đầu dò huỳnh quang khác như vật liệu nano vô cơ và polymer, các hạt nano protein hiện có tính an toàn sinh học tự nhiên, rất phù hợp cho những ứng dụng điều trị y tế sâu trong tương lai.

Do đó, protein huỳnh quang rất hứa hẹn đối với chụp ảnh y sinh nhưng hiện tại không thể sử dụng trực tiếp trên động vật, ví dụ, bằng phương pháp tiêm ngoại sinh vào cơ thể.

Khi các protein này được tiêm vào cơ thể, sẽ xuất hiện sự thoái hóa và phản ứng quang hóa trong máu, (do bị cảm ứng quang học khiến phân tử huỳnh quang bay hơi) khiến huỳnh quang mất đi nhanh chóng. Do đó, nhiệm vụ đầu tiên là tạo ra các protein huỳnh quang ổn định trong lĩnh vực ảnh y sinh này.

GS Liu cho biết, nhóm nghiên cứu có thể tạo ra một loại protein huỳnh quang NIR ổn định mới bằng giải pháp sử dụng vi khuẩn và một phương án tinh chế nhằm cải thiện sự ổn định của protein huỳnh quanh trong cơ thể.

Vi khuẩn như E. coli thường được sử dụng để sản xuất protein ngoại lai bằng phương pháp sử dụng bộ máy sản xuất gene của chính nó.

So với các đầu dò huỳnh quang không tự nhiên, đôi khi phải thực hiện các giao thức tổng hợp phức tạp để tạo lên và có thể độc hại đối với cơ thể, vi khuẩn có thể dễ dàng sản xuất một lượng lớn protein huỳnh quang mong muốn rất an toàn và hiệu quả.

Nhóm nghiên cứu thiết kế một loại protein huỳnh quang tích điện dương, sau đó trộn với poly (ethylene glycol) tích điện âm.

Nhờ có lực tĩnh điện giữa hai thành phần, một phức hợp protein lưỡng tính được hình thành. Phương thức này cho phép tổng hợp các phức hợp protein và tách ra khỏi dung dịch nước, hình thành các hạt nano protein.

Sơ đồ chế tạo các nano protein huỳnh quang

Ảnh chụp huỳnh quang cận hồng ngoại (NIR)

Các hạt nano protein có thể tải thuốc

Các hạt nano protein thu được có tính năng phát xạ NIR rất ấn tượng (700, 1700nm) phù hợp cho phát hiện mô sâu, tính thấm thấu vào tế bào cao, khả năng tương thích sinh học tốt và thời gian lưu thông trong máu được nâng cao đáng kể.

Một trong những đặc tính quan trọng nhất là nhóm nghiên cứu có thể chứng minh được, các đầu dò mới có thể phát hiện và theo dõi những khối u nằm sâu trong mô thời gian thực.

Các nhà khoa học cho biết, bằng một mũi tiêm vào tĩnh mạch, đầu dò protein huỳnh quang mới cung cấp những bức ảnh có đặc điểm ổn định và lâu dài tại vị trí các khối u, có ưu thế vượt trội hơn nhiều so với các protein huỳnh quang khác được sử dụng từ trước đến nay.

GS Liu chỉ ra một lợi thế ứng dụng khác trong nano protein huỳnh quang, đó là sự tồn tại thể tích rỗng trong các hạt nano protein, rất hữu ích để tải thuốc kỵ nước trong quá trình chụp ảnh y sinh và xử lý y tế đồng thời các khối u.

Ngoài protein huỳnh quang, giải pháp này còn cho phép dễ dàng chế tạo ra nhiều vật liệu nano protein bằng cách hợp nhất các protein chức năng khác nhau cho những ứng dụng điều trị y tế khác sâu trong cơ thể con người.

Theo Advanced Science News (link gốc)

(0) Bình luận
Nổi bật Khoa học & Đời sống
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
  • Cháo thuốc trị liệu tiểu đường
    Khỏe- Thúy Nga - 19:00 04/04/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Trong kho tàng kinh nghiệm phong phú của y học cổ truyền có những món ăn - bài thuốc có tác dụng làm hạ đường huyết.
  • Ăn rau muống khiến sẹo lồi
    Bác sĩ của bạn- Khánh Thủy - 19:00 04/04/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Vết thương trong quá trình liền sẹo không nên ăn rau muống. Rau muống là loại rau có khả năng tăng sinh mạnh mẽ collagen, thúc đẩy quá trình tái sinh tế bào quá mức dẫn đến tình trạng da thừa đùn lên.
  • Tiểu đường không cần kiêng tuyệt đối
    Bác sĩ của bạn- Khánh Thủy - 19:00 04/04/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Đái tháo đường là do gen di truyền, lối sống ít vận động và một số yếu tố khác. Nguyên nhân dẫn đến bệnh không phải trực tiếp do ăn đường nhiều hơn bình thường.
  • Nhận biết nấm linh chi rởm
    Hỏi đáp- Hà Bình - 19:00 04/04/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Tôi muốn mua nấm linh chi đi biếu mà không biết chọn thế nào là nấm chuẩn?
  • Tăng huyết áp do căng thẳng thần kinh
    Khỏe- thúy nga - 19:00 04/04/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Khoảng 90 – 95% các trường hợp tăng huyết áp không tìm thấy nguyên nhân nhưng có một số yếu tố làm tăng khả năng mắc bệnh tăng huyết áp, các yếu tố này được gọi là yếu tố nguy cơ của bệnh tăng huyết áp.
  • Bộ Nội vụ yêu cầu sớm miễn nhiệm Chủ tịch UBND tỉnh Quảng Trị
    Bạn đọc- Lam Chi - 17:30 04/04/2020
    Bộ Nội vụ vừa có công văn gửi tỉnh Quảng Trị yêu cầu tỉnh này sớm làm quy trình, thủ tục miễn nhiệm chức vụ Chủ tịch UBND tỉnh Quảng Trị nhiệm kỳ 2016 - 2021 đối với ông Nguyễn Đức Chính.
  • Tự làm bả diệt sâu
    Hỏi đáp- Hà Bình - 17:00 04/04/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Cách tự làm bả diệt sâu thế nào cho an toàn?
  • Pháp hủy kỳ thi tốt nghiệp THPT
    Giáo dục- Tú Anh - 16:48 04/04/2020
    Ngày 3/4, Bộ Giáo dục Pháp thông báo hủy kỳ thi tốt nghiệp THPT dự kiến diễn ra vào tháng 6 do ảnh hưởng của Covid-19.
  • Các ngân hàng giảm mạnh lương, thưởng vì Covid-19
    Ngân hàng- Hằng Kim - 16:44 04/04/2020
    Ngân hàng SHB cắt giảm 20 - 50% lương của cán bộ cấp cao; HDBank cũng giảm 10-25% lương của người có thu nhập từ 10 triệu đồng/tháng tở lên; một số ngân hàng khác thì đang cắt giảm các chi phí không cấp thiết...
  • Đông y điều trị viêm amiđan
    Khỏe- LY. Nguyễn Văn Sáu - 15:00 04/04/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Trong Đông y, viêm amiđan, thường gọi là bệnh nhũ nga. Viêm amiđan cấp tính thường gọi phong nhiệt nhũ nga, còn viêm amiđan mạn tính thường gọi hư hỏa nhũ nga. Viêm amidan là một bệnh thường gặp trong các bệnh đường hô hấp, nhất là ở trẻ em.
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO