Chữa vết thương bằng công nghệ nano - Ảnh: MALTE MUELLER
Đối với đa số người, những vết cắt hoặc trầy xước nhỏ thường nhanh chóng tự lành. Tuy nhiên với bệnh nhân tiểu đường hoặc nạn nhân bị bỏng nặng, các vết thương thường lâu lành, tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển và hình thành các màng sinh học kháng kháng sinh.
Trong nhiều trường hợp nghiêm trọng, người bệnh có nguy cơ phải cắt bỏ chi.
Trước thách thức ngày càng lớn của tình trạng kháng kháng sinh, các nhà khoa học đang phát triển một hướng điều trị mới dựa trên vật liệu nano kích hoạt bằng ánh sáng, giúp tiêu diệt vi khuẩn và thúc đẩy quá trình tái tạo mô, giúp vết thương hồi phục nhanh hơn.
Theo trang LiveScience ngày 22-6, nguyên lý hoạt động của phương pháp khá đơn giản.
Các vật liệu nano được thiết kế để hấp thụ ánh sáng và chuyển đổi thành nhiệt cục bộ hoặc tạo ra những phân tử oxy hoạt tính có khả năng kháng khuẩn.
Nhờ tác động tập trung tại vị trí tổn thương, các mô khỏe mạnh xung quanh ít bị ảnh hưởng hơn so với nhiều biện pháp điều trị truyền thống.
Một nghiên cứu, do các nhà khoa học tại ETH Zurich (Thụy Sĩ) thực hiện, đã sử dụng lysozyme - một loại protein kháng khuẩn tự nhiên được chiết xuất từ lòng trắng trứng.
Nhóm nghiên cứu tạo ra một loại gel chứa lysozyme kết hợp với thuốc nhuộm hấp thụ ánh sáng hồng ngoại gần. Khi được chiếu sáng, thuốc nhuộm nóng lên, làm tan gel và giải phóng lysozyme hoạt động. Khi ngừng chiếu sáng, chất này lại trở về trạng thái không hoạt động.
Thử nghiệm trên chuột và heo cho thấy loại gel này tiêu diệt hơn 95% vi khuẩn trong vết thương.
Các nhà nghiên cứu còn bổ sung ion magiê vào vật liệu nhằm kích thích các tế bào miễn dịch chuyển từ trạng thái gây viêm sang trạng thái thúc đẩy hồi phục mô. Kết quả là vết thương lành nhanh hơn đáng kể, nhờ khả năng "vừa tiêu diệt vi khuẩn, vừa chữa lành vết thương cùng lúc".
Nhóm nghiên cứu cũng thử nghiệm vật liệu trên các mô hình khớp nhân tạo bị nhiễm khuẩn ở chuột. Sau khi tiêm gel quanh vùng cấy ghép và chiếu tia hồng ngoại qua da, phương pháp này loại bỏ gần như hoàn toàn màng sinh học của vi khuẩn và tiêu diệt khoảng 99% vi khuẩn xung quanh bộ phận cấy ghép, đồng thời vẫn bảo vệ được mô xương.
Trong một nghiên cứu khác tại Trung Quốc, các nhà khoa học sử dụng vật liệu nano gồm các hạt vàng kết hợp với "chấm lượng tử" graphene oxide.
Khi được chiếu ánh sáng xanh trong 10 phút, vật liệu tạo ra nhiệt nhẹ và các phân tử oxy hoạt tính có khả năng phá hủy màng tế bào vi khuẩn.
Thử nghiệm trên chuột cho thấy sau 9 ngày, các vết thương được điều trị đạt mức phục hồi khoảng 99%, trong khi nhóm không điều trị chỉ hồi phục khoảng 70%.
Dù kết quả ban đầu rất hứa hẹn, các chuyên gia cho rằng công nghệ này vẫn cần trải qua nhiều thử nghiệm an toàn trước khi được áp dụng trên người. Chi phí sản xuất vật liệu nano cũng là một thách thức cần giải quyết.
