Chất đánh dấu huỳnh quang “Made in Vietnam” trong chẩn đoán sớm bệnh ung thư

(Dân trí) - Tập thể các nhà khoa học trẻ, liên ngành thuộc Viện Đào tạo Quốc tế về Khoa học Vật liệu (ITIMS) kết hợp với các kỹ sư tại Trung tâm Điện tử Y sinh của Trường ĐHBK Hà Nội đã bước đầu thành công trong việc chế tạo chất màu phát huỳnh quang mới dựa trên bộ khung coumarin định hướng trong chẩn đoán ung thư.

Ung thư được hiểu là tập hợp của những tế bào không bình thường trong cơ thể lớn lên và phát triển một cách không thể điều khiển được. Tế bào ung thư có thể sinh ra từ bất kỳ loại tế bào mô nào trong cơ thể và là nguyên nhân dẫn đến tử vong của hàng triệu người trên toàn thế giới. Ung thư giờ được coi là quốc bệnh tại Việt Nam.

Bệnh nhân ung thư có nhiều cơ hội sống sót hơn nếu tế bào ung thư có thể được tìm thấy ở giai đoạn đầu quá trình phát triển bệnh. Xét nghiệm dựa trên phương pháp huỳnh quang sử dụng các chất đánh dấu sinh học huỳnh quang (biomarker) hoặc chất màu huỳnh quang là một kỹ thuật hữu hiệu để phát hiện các tế bào ung thư.

Các các bộ nghiên cứu của ĐH Bách khoa HN trong một lần tiến hành thí nghiệm.
Các các bộ nghiên cứu của ĐH Bách khoa HN trong một lần tiến hành thí nghiệm.

Việc phát hiện các tế bào ung thư có thể thực hiện thông qua tương tác kháng nguyên-kháng thể. Trong đó, phần kháng nguyên là tất cả tín hiệu được tế bào (khối u, vi khuẩn, virus, …) phát ra, có thể là protein đặc hiệu, ngoại độc tố, một số thành phần tế bào…, còn kháng thể là phần bắt cặp đặc hiệu với tín hiệu đó (một kháng thể bắt cặp với chỉ một kháng nguyên). Thông qua việc phân tích, phát hiện các đặc trưng vật lý, hóa học, sinh học của tương tác kháng nguyên - kháng thể có thể phát hiện và phân biệt được tế bào.

Về cơ bản, thiết bị chẩn đoán sớm bệnh ung thư sử dụng chất đánh dấu huỳnh quang bao gồm hai phần chính: phần kit chứa mẫu có gắn kết sinh học và phần đo lường (bao gồm nguồn phát quang (đèn UV, laser…); thiết bị thu quang (các loại detector), các loại thấu kính, các màng lọc quang, các cấu trúc cơ khí có vai trò cố định các thành phần của hệ quang học.


Cấu tạo của thiết bị chẩn đoán sớm bệnh ung thư

Cấu tạo của thiết bị chẩn đoán sớm bệnh ung thư


Chất đánh dấu huỳnh quang

Chất đánh dấu huỳnh quang

Mẫu vật được thêm lên que thử có gắn sẵn kháng thể. Sau đó người ta rửa trôi để đảm bảo chỉ có những liên kết đặc hiệu giữa kháng nguyên và kháng tể cần phân tích là trên bề mặt mẫu. Tiếp đến, chiếu một nguồn sáng có bước sóng thích hợp, ở ĐHBKHà Nội, nguồn sáng là nguồn cực tím ở 355 hoặc 365 nm. Chùm tia phản xạ được thu hồi nhờ một đề tếch tơ. Độ mạnh, yếu của tương tác kháng nguyên kháng thể được phân tích và kết quả sẽ là âm tính hoặc dương tính.

Trong hệ chẩn đoán nói trên, ngoài phần cứng và phần mềm trong đo lường là những thành phần đầu tư một lần và dùng dài lâu, chất đánh dấu huỳnh quang là vật liệu tiêu hao và được sử dụng trong từng phép đo. Do đó, làm chủ công nghệ chế tạo chất đánh dấu huỳnh quang có ý nghĩa quang trọng trong việc làm giảm chi phí chẩn đoán bệnh ung thư, mang lại nhiều cơ hội hơn cho người bệnh.

Đánh giá ban đầu cho thấy, sản phẩm thu được ở dạng rắn, tan được trong một số dung môi, tương thích sinh học cao. Khi bị kích thích ở bước sóng 355 nm và 400 nm cả hai hợp chất đều có các đỉnh phát xạ tương ứng tại 508 nm cho Cou-TT và 518 nm cho Cou-BDT.

Trao đổi với Dân trí, nhóm tác giả nghiên cứu cho biết: Khi tra cứu các tài liệu trên thế giới, tập thể tác giả thấy rằng sản phẩm này không bị trùng lặp và có thể đăng ký sở hữu trí tuệ khi hoàn thiện thiêm. Sản phẩm này nếu được sự hỗ trợ của các chuyên gia lâm sàng trong điều trị ung thư sẽ triển khai ở bước thử nghiệm trên mẫu thật, trên động vật và hướng tới chuyển giao cho các bên quan tâm. Trung tâm Điện tử Y sinh cũng sẽ hỗ trợ trong phát triển thiết bị đo lường và thu thập dữ liệu. Đây là một sản phẩm có ý nghĩa khoa học và ứng dụng rất cao, có sức ảnh hưởng lớn tới cộng đồng.

S.H