Nhóm khoa học người Nga chế tạo loại nhiệt kế phát quang tiêu diệt khối u mà không ảnh hưởng tới hoạt động của các mô xung quanh.
Nghiên cứu về các liệu pháp quang học phục vụ y sinh, từ năm 2020, các nhà khoa học Phòng Thí nghiệm Vật liệu Nano Y sinh, Đại học Tổng hợp Công nghệ và Nghiên cứu Quốc gia MISIS (Nga) đã chế tạo một loại nhiệt kế phát quang giúp các liệu pháp điều trị khối u bệnh ung thư chính xác và hiệu quả hơn.
Trao đổi với VnExpress, ông Roman Akasovc, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết, khác với thiết bị hồng ngoại không tiếp xúc thường sử dụng để xác định nhiệt độ trong mô bệnh, nhiệt kế phát quang có thể đo trực tiếp nhiệt độ bên trong tế bào ung thư, thay vì đo nhiệt độ vùng da gần mô, độ chính xác không cao.
Nhóm nghiên cứu phát triển nhiệt kế phát quang. Ảnh: NUST MISIS.
Loại nhiệt kế này có thể đi sâu vào các tế bào ung thư để đo nhiệt độ vì thành phần chủ yếu là hợp chất porphyrin, dùng như một chất cản quang, kiểm soát nhiệt độ trong quá trình điều trị ung thư bằng phương pháp quang trị liệu. Nhờ đặc tính kỵ nước, porphyrin có thể tác động chính xác vào từng phân tử đơn lẻ trong khối u, không làm ảnh hưởng tới hoạt động các mô khỏe mạnh.
Một khối u thông thường được chiếu tia laser để làm nóng mô khối u và kích hoạt thuốc đưa vào cơ thể. Để cơ thể bệnh nhân đáp ứng điều trị, khối u chịu tác động ở mức nhiệt lên tới 45 độ C. Nếu nhiệt độ vượt mức có thể gây ra quá trình cuộn gập protein và tổn thương vùng da gần mô.
Nhiệt kế phân tử được nhóm thiết kế trong mức an toàn 25-45 độ C, với độ nhạy đạt mức 0,1 độ C, đảm bảo khả năng theo dõi và đo nhiệt độ trong khối u. "Điều này sẽ rất ấn tượng nếu độ nhạy này không đổi khi thử nghiệm trên động vật", Roman Akasovc nói.
Hợp chất porphyrin được sử dụng trong nhiệt kế phân tử. Ảnh: NUST MISIS.
Ông cho biết, ngoài các chỉ số đo nhiệt độ, nhóm nghiên cứu chú ý tới độc tính tác dụng lên khối u của hợp chất porphyrin. Đánh giá trên tế bào gây ung thư đại tràng trong phòng thí nghiệm, nhóm phát hiện, trong hợp chất porphyrin có một chất (MPyPP (OH) 2) gây độc tế bào. Nhờ đó, ngoài vai trò xác định nhiệt độ, porphyrin còn có khả năng kháng lại các tế bào khối u.
"Nhiệt kế đã giải quyết thách thức này khi có đa chức năng, kết hợp điều trị và kiểm soát nhiệt độ tế bào ung thư", Roman Akasovc nói. Hiện nay, hiệu quả điều trị ung thư được nâng cao nhờ phương pháp quang trị liệu (sử dụng một số loại ánh sáng để hỗ trợ điều trị). Tuy nhiên để giảm thiểu những tổn thương đi kèm, các phương pháp quang trị liệu cần được kết hợp với cảm biến nhiệt trong thời gian thực.
Nhóm nghiên cứu cho biết, việc thử nghiệm lâm sàng thiết bị này còn quá sớm trong giai đoạn hiện tại. Nhóm cần thêm dữ liệu trong phòng thí nghiệm để đảm bảo hiệu quả và độ an toàn của nhiệt kế trước khi được phê duyệt lâm sàng và sử dụng trên nguời.
Nguyễn Xuân
