Ứng dụng Nano trong Y- sinh học

Chia sẻ: Ôn Gia Bi | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:42

Thêm vào BST

Báo xấu

381
lượt xem 88
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phân tách tế bào sử dụng các hạt nanô từ tính là một trong những phương pháp thường được sử dụng. • Các hạt nano từ tính dùng trong y – sinh học thường có dạng chất lỏng từ, còn gọi là nước từ, gồm 3 phần: hạt nano từ tính, chất hoạt hóa bề mặt và dung môi • Ưu điểm của hạt nano từ tính: + Kích thước : 1-100nm + Bề mặt: có khả năng tương thích với các thực thể sinh học + Tính chất vật lý: có thể thao tác bằng từ trường (điều khiển bằng từ trường ngoài)...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng Nano trong Y- sinh học

Ứng dụng cuả Nano trong y - sinh học L/O/G/O
Nội dung bài báo cáo 1 Phân tách chọn lọc tế bào 2 Dẫn truyền thuốc 3 Phương pháp tăng nhiệt cục bộ 44 Tạo ảnh sinh học 5 Ứng dụng trong phẫu thuật thẩm mỹ 6 Các vật liệu Nano nhiều ứng dụng
I. Phân tách chọn lọc tế bào • Phân tách tế bào sử dụng các hạt nanô từ tính là một trong những phương pháp thường được sử dụng. • Các hạt nano từ tính dùng trong y – sinh học thường có dạng chất lỏng từ, còn gọi là nước từ, gồm 3 phần: hạt nano từ tính, chất hoạt hóa bề mặt và dung môi • Ưu điểm của hạt nano từ tính: + Kích thước : 1-100nm + Bề mặt: có khả năng tương thích với các thực thể sinh học + Tính chất vật lý: có thể thao tác bằng từ trường (điều khiển bằng từ trường ngoài) www.themegallery.com
I. Phân tách chọn lọc tế bào • Quá trình phân tách được chia làm hai giai đoạn: * Đánh dấu thực thế sinh học cần nghiên cứu * Tách các thực thể được đánh dấu ra khỏi môi trường bằng từ trường.
1. Quá trình đánh dấu • Các hạt nano từ được bao phủ bởi một loại hóa chất (chất hoạt hóa) có tính tương hợp sinh học như là polyvinyl alcohol (PVA),... • Các hạt nano từ này sẽ có tính chất tương tự các phân tử trong hệ miễn dịch, đã có thể tạo ra các liên kết với các tế bào hồng cầu, tế bào ung thư phổi, vi khuẩn, tế bào ung thư đường tiết niệu.
2. Quá trình phân tách • Quá trình phân tách được thực hiện nhờ một gradient từ trường ngoài. • Từ trường ngoài tạo một lực hút đối với các hạt từ tính có mang các tế bào được đánh dấu. Các tế bào không được đánh dấu sẽ không được giữ lại và thoát ra ngoài. • Lực tác động lên hạt từ tính được cho bởi phương trình sau: F = 6πηRm ∆v
I. Phân tách chọn lọc tế bào Sơ đồ đơn giản về cơ phân tách tế bào www.themegallery.com
Tách ADN của siêu vi Herpes bằng hạt nano từ tính • Hạt nano từ tính chức năng hóa amino còn được sử dụng để tách ADN của siêu vi Herpes gây bệnh ngoài da và bệnh đường sinh dục. Bằng cách chức năng hóa amino hạt nano ô-xít sắt để gắn kết với một đoạn ADN dò đặc trưng cho siêu vi Herpes, ADN đích trong bệnh phẩm cần xét nghiệm sẽ gắn kết với hạt nano có ADN dò được phân tách bằng một nam châm www.themegallery.com
II. Dẫn truyền thuốc • Dẫn truyền thuốc là việc dùng các hạt nano như là hạt mang thuốc đến vị trí cần thiết trên cơ thể. • Cơ chế chung: Hạt nano có tính tương hợp sinh học được gắn kết với thuốc điều trị.Thông thường hệ thuốc/hạt tạo ra một chất lỏng và đi vào cơ thể thông qua hệ tuần hoàn. Và khi các hạt tải được tập trung tại vùng cần điều trị thì quá trình nhả thuốc diễn ra thông qua cơ chế hoạt động của các enzym hoặc các tính chất sinh lý học do các tế bào ung thư, các khối u gây ra như độ pH, quá trình khuyếch tán hoặc sự thay đổi của nhiệt độ. www.themegallery.com
II. Dẫn truyền thuốc • Có hai ưu điểm cơ bản là: + Thu hẹp phạm vi phân bố của các thuốc trong cơ thể nên làm giảm tác dụng phụ của thuốc. + Giảm lượng thuốc điều trị. • Phân loại hạt nano dẫn truyền thuốc vào tế bào: 1. Hạt nano từ tính sử dụng Gradient: hạt oxit sắt 2. Hạt nano sử dụng liên kết hóa học: liposome, polymer. www.themegallery.com
II. Dẫn truyền thuốc • Hạt nano từ tính sử dụng gardient điều khiển đến vùng cần điều trị: Hạt nano có Tính tương hợp Chất lỏng từ Sinh học Thuốc điều trị Hệ tuần hoàn Tế bào Cần điều trị cơ thể Gardient từ trường ngoài rất mạnh www.themegallery.com
II. Dẫn truyền thuốc • Hạt nano sử dụng liên kết hóa học để đưa thuốc tới vùng điều trị: : Phân tử thuốc kết hợp ở vỏ hạt Hạt nano : Phân tử thuốc được chứa bên trong : phân tử thuốc hạt www.themegallery.com
II. Dẫn truyền thuốc Liposome: là một loại hạt có vỏ kép được thiết kế có tính ưa nước ở bề mặt trong và ngoài để có thể di chuyển trong môi trường sinh học và chứa phân tử thuốc trong trạng thái dung dịch nước. www.themegallery.com
II. Dẫn truyền thuốc Bề mặt vỏ liposome được thiết kế với thành phần hóa học thích hợp sao cho hạt biết tránh các tế bào khoẻ mạnh và chỉ có thể tác dụng với tế bào ung thư và nhả thuốc khi gặp một môi trường có một nhiệt độ hay pH nhất định. Ngoài ra: • Liposome còn dùng trong trị liệu gen: nén nhỏ các phân tử ADN hoặc plasmit cồng kềnh và vận chuyển vào trong nhân tế bào. • Khả năng ứng dụng liposome như chất thay thế hồng cầu nhằm vận chuyển oxy có rất nhiều triển vọng. www.themegallery.com
II. Dẫn truyền thuốc • Polymer cũng là vật tải thuốc có chức năng tương tự liposome. • Vật liệu polymer thường được dùng là polymer sinh học chitosan (chế biến từ vỏ tôm) hay polymer tổng hợp. Kết hợp Hệ thống phân tử tuần hoàn Kết tụ Mixen thuốc Hạt tải qua mạch Polymer máu Tế bào Polymer thuốc 4 (nm) < Kích thước hạt nano
III. Phương pháp tăng nhiệt (gây sốt) cục bộ • Phương pháp này là quá trình điều trị sử dụng các hạt nano từ tính để tăng nhiệt độ của một vùng cơ thể có khối u ác tính hoặc các u khác. • Cơ chế: Các hạt nano từ tính có kích thước từ 20-100 nm được phân tán trong các mô mong muốn. Sau đó tác dụng một từ trường bên ngoài đủ lớn về cường độ và tần số để làm cho các hạt nano hưởng ứng mà tạo ra nhiệt nung nóng những vùng xung quanh. Nhiệt độ khoảng 42°C trong khoảng 30 phút có thể đủ để giết chết các tế bào ung thư. www.themegallery.com
III. Phương pháp tăng nhiệt (gây sốt) cục bộ • Phần lớn các thí nghiệm được tiến hành với hạt siêu thuận từ. Với hạt siêu thuận từ, khi áp dụng một từ trường xoay chiều thì hạt sẽ hưởng ứng dưới tác dụng của từ trường đó. Sự hưởng ứng được thể hiện bằng chuyển động quay vật lý và quay mô men từ của hạt. Lượng nhiệt thoát ra được cho bởi phương trình sau: P = m0 π f c H2 www.themegallery.com
III. Phương pháp tăng nhiệt (gây sốt) cục bộ • Ưu điểm là cho phép chỉ làm nóng trực tiếp khối u. • Để tăng hiệu quả của phương pháp này, người ta tránh sử dụng các hạt nano hấp thụ nhiều năng lượng trong từ trường xoay chiều. Nhiệt năng phụ thuộc rất nhiều vào kích thước và hình dạng của hạt www.themegallery.com
IV. Tạo ảnh sinh học Cơ chế : Khi được kích hoạt bằng sóng có năng lượng cao như tia tử ngoại, hạt nano phát huỳnh quang cho nhiều màu sắc khác nhau tùy vào kích cỡ của hạt theo qui luật lượng tử. Đặc tính phát quang của hạt nano đã được tận dụng một cách linh hoạt trong việc tạo ảnh, thắp sáng các tế bào trong nhiều ứng dụng y sinh học. www.themegallery.com
Phương pháp Năng lượng cao Phát huỳnh quang Hạt nano Tạo ảnh hv Tế bào Bảng 1 : Bước sóng và năng lượng sóng. Bước sóng (nm) Năng lượng sóng (eV) Ánh sáng Tia tử ngoại ngắn hơn 380 lớn hơn 3,3 Tím 380 3,3 Xanh 450 2,8 Xanh lục 530 2,3 Vàng 580 2,1 Đỏ 720 1,7 Tia hồng ngoại dài hơn 720 nhỏ hơn 1,7