MỤC LỤC

PHẦN 1. TỔNG QUAN

1. Giới thiệu về hạt nano trong hệ dẫn truyền thuốc
-

1959: Richard Feynman đưa ý tưởng về công nghệ nano
Nano particles: Vùng kích thước ít nhất phải có 1 chiều ở kích thước nanomet
(trong khoảng từ 1nm đến 100nm)

1


Hình 1: Giới thiệu công nghệ nano
-

Vật liệu nano có những ứng dụng trong các lĩnh vực quang học, điện học,
quang điện tử, và đóng góp to lớn trong lĩnh vực y sinh học với các khả năng

-

chứa thuốc, tải thuốc trị liệu và phát quang tạo ảnh trong mô tế bào sinh vật.
Nanoparticle for drug delivery là ứng dụng của công nghệ nano trong lĩnh
vực y học để phòng bệnh, chẩn đoán và trị liệu bằng cách dùng vật liệu nano
để thao tác các hệ thống sinh học ở mức tế bào hay xuống thấp hơn nữa ở cấp
phân tử. Những nghiên cứu trong y học nano phần lớn liên quan đến việc tải
thuốc đến các tế bào bệnh và chẩn bệnh ở mức phân tử. Vận chuyển thuốc
bằng các hạt nano và tấn công đúng tế bào cần trị bệnh đã trở nên một đề tài
nghiên cứu hấp dẫn vì nó liên quan đến việc phát triển dược liệu chống ung
thư và khả năng tạo ra doanh thu lớn cho các công ty y dược.

2. Nhược điểm của các loại thuốc truyền thống:
-

Hiệu lực của các loại dược liệu thường bị giới hạn bởi tính không phân biệt
giữa tế bào bình thường và tế bào bệnh, ít hoà tan, dễ bị thải ra khỏi cơ thể và

-

gây tác dụng phụ.
Tải thuốc đến các tế bào ung thư trong hóa trị liệu (chemotherapy) là một đề
tài được nghiên cứu nhiều nhất. Thuốc đề kháng ung thư hiện nay không
những diệt tế bào ung thư mà còn tiêu hủy cả tế bào tốt. Sự hủy diệt bừa bãi

2


theo cơ chế "bom rải thảm" không những phải trị liệu với liều thuốc rất cao
mà còn đem đến những tác dụng phụ rất tai hại đến cơ thể bệnh nhân.
3. Ưu điểm của các hạt nano sử dụng cho hệ dẫn truyền thuốc:
-

Hạt tải thuốc nano được thiết kế ở một kích cỡ tối ưu vừa có "bộ cảm ứng"
biết cảm nhận, phân biệt tế bào lợi dụng được sự khác biệt về lý tính, hoá tính
giữa tế bào bình thường và tế bào ung thư, vừa có "bộ phận đóng mở" biết giữ

-

và nhả thuốc khi ở trong môi trường có pH hay nhiệt độ thích hợp.
Cải thiện độ hòa tan của thuốc, sự hấp thụ các hợp chất thuốc không hòa tan.

Có thể kiểm soát được kích thước hạt, hình thái và tính chất bề mặt.
Phù hợp với kích thước khe hở và lỗ trên thành tế bào và mô
Hạt nano mang thuốc có thể duy trì quá trình phân tán ổn định lên đến 24h.

Hình 2: Hạt nano trong dẫn truyền thuốc
PHẦN 2. PHÂN LOẠI CÁC HẠT TẢI THUỐC

Có nhiều cách phân loại hạt nano tải thuốc. Dưới đây là 3 cách phân loại điển
hình :
- Phân loại dựa vào kiểu tải thuốc
- Phân loại dựa vào bản chất của hạt tải thuốc
1. Phân loại dựa vào kiểu tải thuốc:

3


Hình 3: Cấu tạo của các hạt tải thuốc
a. Nanocapsules:
Là hệ thống có nhiều lỗ hỏng, trong đó thuốc được giới hạn trong một khoang
bao gồm một lõi bên trong chất lỏng bao quanh bởi một màng polymer. Trong
trường hợp này, các hoạt chất thường được hòa tan trong lõi bên trong, nhưng
cũng có thể được hấp phụ lên bề mặt viên nang.

4


Hình 4: Mô hình Nanocapsules
b. Nanospheres :
Hạt hình cầu có cấu tạo đơn khối- cấu trúc dạng ma trận, trong đó thuốc được
phân tán hoặc hấp phụ trên bề mặt của hạt hoặc được bao bọc trong nang.

Lúc này thuốc được phân tán tự nhiên và đồng đều nhau.
1.PHOSPHOLIPID
2.HYDROPHILIC
3.LIPOPHILIC

Hình 5: Cấu tạo dạng nanospheres
4. Phân loại dựa vào bản chất của hạt tải thuốc:

Hình 6: Phân loại các hạt tải thuốc
a. Polymeric nanoparticles
Kích thước trong khoảng 10-100nm.
Hạt nano polymer này có khả năng phân hủy sinh học và được tổng hợp nên
từ phản ứng trùng hợp polymer. Những polymer được ứng dụng trong dẫn
truyền thuốc như poly(lactic acid) (PLA), poly (ethylene glycol) (PEG),
5


poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) và poly(ε-caprolactone) , poly(alkyl
cyanocrylate) (PACA).
Để tránh độc tính của các polymer tổng hợp thì ngày nay người ta đã dần dần
thay thế polymer tổng hợp bằng các polymer tự nhiên như chitosan(chế biến
từ vỏ tôm) hay gelatin.
Chitosan được sử dụng làm nguyên liệu điều chế hạt nano chitosan trong
những năm gần đây vì những tính chất ưu việt của nó ở kích thước nano.
Chitosan là dạng deacetyl hóa từ chitin, có cấu trúc polysaccharide, được tìm
thấy ở loài động vật giáp xác, côn trùng và một vài loại nấm. Với nhiều tính
năng như tính tương thích sinh học, phân hủy sinh học, bám dính màng và
không độc hại, nó trở thành nguyên liệu cho nhiều ứng dụng dược sinh học.
Do đó, hạt nano chitosan trở thành hệ thống phân phối thuốc có tiềm năng
lớn.

Nano chitosan do có kích thước siêu nhỏ (từ 10 đến 1000nm) nên dễ dàng đi
qua màng tế bào, có thể đưa vào cơ thể qua nhiều đường khác nhau như dùng
ngoài da, dùng qua đường miệng, qua mũi…. Nano chitosan có diện tích và
điện tích bề mặt cực lớn nên được ứng dụng nhiều trong sinh y học như mang
thuốc, vaccine, vectơ chuyển gen, chống khuẩn, thuốc điều trị ung thư….
Khi sử dụng nano chitosan làm chất dẫn thuốc, thuốc điều trị được bảo vệ bởi
những hạt nano chitosan khỏi sự phân huỷ sinh học. Do kích thước rất nhỏ,
những hạt này có tác dụng thấm sâu vào cơ thể, đưa thuốc đến đúng mục tiêu,
nâng cao hiệu quả điều trị .

6


Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA), poly(ethylene glycol) (PEG)
Hình 7: Polymeric nano particles
b. Dendrimers
Dendrimers là các đại phân tử có cấu trúc phân nhánh ba chiều đối xứng trong
không gian, có kích thước cỡ 1-10 nm. Cấu trúc dendrimers gồm 3 phần: Lõi,
nhánh và lớp vỏ bên ngoài.

Hình 8: Cấu trúc hai chiều và ba chiều của Dendrimer
Phần lõi của dendrimer là chất khơi mào: có thể tạo dendrimer từ phân tử
diaminobutane (DAB) hoặc cystamine (CYST). Nếu phân tử thuốc nhỏ thì có
thể mang thuốc vào phía bên trong lõi.
Đơn vị nhánh: đơn vị nhánh bên trong có thể toàn bộ là amin, hỗn hợp amide
( L-lysine dendrimer). Dendrimer dùng làm thuốc phải chọn đơn vị nhánh
phù hợp với các ứng dụng dược học ( không độc, tương thích sinh học và tính
linh động cao…)

7



Bề mặt của Dendrimer :được gắn với các nhóm chức đặc biệt, khi thay đổi
các nhóm chức trên bề mặt có thể thay đổi tính chất của Dendrimer

Hình 9: Cơ chế hình thành polyamidoamine (PAMAM) dendrimers
c. Liposomes
Liposome là những tiểu phân hình cầu có kích thước từ 20 nm đến vài µm ,
có cấu trúc gồm một hoặc nhiều lớp màng lipid kép bao quanh một lõi chứa
hoạt chất.

8


Liposome được xem là một hệ vận chuyển lý tưởng với khả năng chứa, bảo
vệ, vận chuyển và giải phóng hoạt chất vào những vị trí mong muốn trong cơ
thể một cách chính xác và đúng liều lượng.

Hình 10: Cấu trúc Liposome
d. Solid lipid nanoparticles
SLNs được định nghĩa là các chất mang keo, hình cầu có đường kính trung
bình từ 50-1000nm, gồm lipid phân tán trong nước hoặc trong dung dịch chất
hoạt động bề mặt. Thuốc ở trạng thái hòa tan hoặc phân tán trong nền lipid
rắn, bao bọc bên ngoài hạt SLNs là chất hoạt động bề mặt có tác dụng làm ổn
định, tránh keo tụ các hạt nano lại với nhau.

Chất nhũ hóa
Nền lipid rắn
Thuốc ở trạng thái hòa tan hoặc phân tán
tring nền lipid


Hình 11: Phân tử solid lipid
e.

Gold nanoparticles

9


Hạt nano vàng có kích thước từ 10 đến vài trăm nanomét. Các hạt nano vàng
ổn định về cấu trúc, không độc, có khả năng tương hợp sinh học cao và nhất
là chúng dễ dàng hoạt hoá để gắn kết với các phân tử sinh học như amino
acid, protein, enzyme, ADN và các phân tử thuốc.

Hình 12: Phân tử nano vàng
f. Magnetic nanoparticles
Fe3O4 được nghiên cứu rất nhiều để làm hạt nanô từ tính. Các hạt nanô từ
tính có kích thước tương ứng với kích thước của các phân tử nhỏ (1-10
nm) hoặc kích thước của các vi rút (10-100 nm).
Chính vì thế mà hạt nanô có thể thâm nhập vào hầu hết các cơ quan trong
cơ thể và giúp cho chúng ta có thể thao tác ở qui mô phân tử và tế bào.
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.

10


Hình 13: Nano từ tính ứng dụng trong y học.
g. Cacbon nanoparticles

Cacbon nanotube đã được sử dụng thay cho liposome. Đường kính Cacbon
nanotube từ vài nanomét đến vài chục nanomét.

Hình 14: Ống cacbon nanotube

11


CNT được gắn lên các nhóm định chức có hoạt tính sinh học như chuỗi
axit amin, protein, nucleic axit với các loại thuốc đặc trị và được đưa vào tế
bào.Các nghiên cứu gần đây cho thấy cacbon nanotube không gây độc đối với
cơ thể và dễ dàng loại bỏ an toàn ra ngoài.

PHẦN 3. TÍNH CHẤT HẠT NANO TRONG DẪN TRUYỀN THUỐC

1. Tính chất của liposome
+ Kích thước của Liposome.
Trong khoảng kích thước từ 50 -150 nm, khi kích thước tăng thì hiệu quả
tải thuốc của liposome tăng. Kích thước liposome khoảng 100 nm là kích
thước tối ưu, chúng không chỉ giúp cho tăng hiệu quả chuyển liposome từ
máu đến tế bào ung thư mà còn tăng thời gian lưu giữ của chúng trong tế bào
ung thư.
12


Tuy nhiên những nghiên cứu gần đây đã đề nghị rằng kích thước của tế bào
ung thư khác nhau và phụ thuộc vào loại ung thư, thời điểm phát triển của tế
bào ung thư. Do đó kích thước 100 nm của liposome không phải lúc nào cũng
luôn là kích thước thích hợp nhất cho việc vận chuyển chúng từ máu đến tế
bào ung thư.

+Điện tích bề mặt của Liposome
Tùy loại phospholipid cấu thành nên liposome mà nó mang điện tích bề
mặt khác nhau.

Hình 15: Cấu trúc liposome với các loại phosphorislipid
Dựa vào điện tích nó mang có 3 loại liposome: Cationic, anionic, neutral
liposome.
Điện tích bề mặt của liposome ảnh hưởng đến sự hấp thu động học của
liposome vào khối u rắn và khôi u mạch máu. Cationic liposome có khả năng
tích tụ chọn lọc và tác kích ưu tiên vào tế bào nội mô mạch máu của khối u.
Vì thế liposome có tính chọn lọc trong chẩn đoán hoặc điều trị các của khối u
rắn.
+Nhạy pH, nhạy nhiệt:
Trong thực tế, việc tăng nhiệt độ hoặc giảm pH, với những giá trị sinh lý
tương ứng, sẽ làm tăng khả năng phát thuốc được bọc trong liposome.

13


Hình 16: Sự phụ thuộc của liposome vào pH và nhiệt độ
Độ bền của liposome phụ thuộc vào pH và nhiệt độ.
Để tăng độ bền:
-Khống chế ở pH thích hợp (6.5) bằng cách dùng dd đệm.
-Lưu trữ ở nhiệt độ thấp để hạn chế sự kết hợp với nhau của các liposome
+Khả năng bao bọc thuốc của liposome:
Những tính chất quan trọng của liposome có được do chính tính cấu trúc
của liposome mang lại.
Liposome có thể encapsulate hóa các loại hoạt chất cả ái nước lẩn kỵ
nước. Các hoạt chất ái nước được chứa ở giữa khoang bên trong, các loại hoạt
chất kỵ nước được chứa ở giữa các lớp kép phosphorislipid.


Hình 17: Khả năng encapsulate hóa của liposome.
Ưu điểm của Liposome:
- Đa dạng về kích thước, tính chất, thành phần. Có thể thay đổi thành phần
hóa học, điện tích, số lớp, nồng độ phospholipid để đạt sinh khả dụng tốt
nhất.
- Cấu tạo màng lipid kép có khả năng vận chuyển các loại thuốc chống ung
thư, chống viêm, hormone, enzyme, DNA, virus, vi khuẩn… Điều chỉnh được
quá trình “giải phóng” thuốc.
-Thích ứng sinh học không gây dị ứng, phản ứng tự vệ, không bị đào thải.
Không gây tổn hại các tế bào, mô, cơ quan khỏe mạnh.
14


2. Tính chất của nano polymer chitosan
Không độc, tính tương ứng sinh học cao và có khả năng phân huỷ sinh
học nên không gây dị ứng và không gây phản ứng phụ, không gây tác hại đến
môi trường. Có tính kháng khuẩn tốt.
Cấu trúc ổn định. Tan tốt trong dung dịch acid loãng (pH < 6,3) và có tính
điện dương cao và kết tủa ở những giá trị pH cao hơn, hóa tím trong dung
dịch iod.
Có khả năng hấp phụ cao đối với các kim loại nặng.
Là hợp chất cao phân tử nên trọng lượng phân tử của nó giảm dần theo
thời gian do phản ứng tự cắt mạch. Nhưng khi trọng lượng phân tử giảm thì
hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm không bị giảm đi.
Trong phân tử chitosan có chứa nhóm –OH, -NHCOCH3 trong các mắt
xích N-acetyl-D-glucosamine có nghĩa chúng vừa là alcol vừa là amine, vừa
là amide. Phản ứng hoá học có thể xảy ra ở vị trí nhóm chức tạo ra dẫn xuất
thế O-, dẫn xuất thế N-.
Mặt khác chitosan là những polymer mà các monomer được nối với nhau

bởi các liên kết α-(1-4)-glycoside; các liên kết này rất dễ bị cắt đứt bởi các
chất như: acid, bazo, tác nhân oxy hoá và các enzyme thuỷ phân.

3. Tính chất của hạt nano từ tính:
a. Tính chất quang học:
Tính chất quang của hạt nano có được do sự dao động tập thể của các điện
tử dẫn đến từ quá trình tương tác với bức xạ sóng điện từ. Khi dao động như
vậy, các điện tử sẽ phân bố lại trong hạt nano làm cho hạt nano bị phân cực
điện tạo thành một lưỡng cực điện. Do vậy xuất hiện một tần số cộng hưởng
phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng các yếu tố về hình dáng, độ lớn của hạt
nano và môi trường xung quanh là các yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất. Ngoài ra,
mật độ hạt nano cũng ảnh hưởng đến tính chất quang. Nếu mật độ loãng thì
15


có thể coi như gần đúng hạt tự do, nếu nồng độ cao thì phải tính đến ảnh
hưởng của quá trình tương tác giữa các hạt.
b. Tính chất điện
Tính dẫn điện của kim loại rất tốt, hay điện trở của kim loại nhỏ nhờ vào
mật độ điện tử tự do cao trong đó đối với vật liệu khối, các lí luận về độ dẫn
dựa trên cấu trúc vùng năng lượng của chất rắn. Điện trở của kim loại đến từ
sự tán xạ của điện tử lên các sai hỏng trong mạng tinh thể và tán xạ với dao
động nhiệt của nút mạng (phonon). Tập thể các điện tử chuyển động trong
kim loại (dòng điện I) dưới tác dụng của điện trường (U) có liên hệ với nhau
thông qua định luật Ohm: U = IR, trong đó R là điện trở của kim loại. Định
luật Ohm cho thấy đường I-U là một đường tuyến tính. Khi kích thước của
vật liệu giảm dần, hiệu ứng lượng tử do giam hãm làm rời rạc hóa cấu trúc
vùng năng lượng. Hệ quả của quá trình lượng tử hóa này đối với hạt nano là IU không còn tuyến tính nữa mà xuất hiện một hiệu ứng gọi là hiệu ứng chắn
Coulomb (Coulomb blockade) làm cho đường I-U bị nhảy bậc với giá trị mỗi
bậc sai khác nhau một lượng e/2C cho U và e/RC cho I, với e là điện tích của

điện tử, C và R là điện dung và điện trở khoảng nối hạt nano với điện cực.
c. Tính chất từ
Các kim loại quý như vàng, bạc,… có tính nghịch từ ở trạng thái khối do
sự bù trừ cặp điện tử. Khi vật liệu thu nhỏ kích thước thì sự bù trừ trên sẽ
không toàn diện nữa và vật liệu có từ tính tương đối mạnh.
Nếu kích thước của hạt giảm đến một giá trị nào đó thông thường từ vài
cho đến vài chục nanô mét), vật liệu từ tính sẽ trở thành vật liệu siêu thuận từ.
Vật liệu ở trạng thái siêu thuận từ có từ tính mạnh khi có từ trường và
không có từ tính khi từ trường bị ngắt đi, tức là từ dư và lực kháng từ hoàn
toàn bằng không.
Đối với vật liệu siêu thuận từ, vật liệu sẽ không còn từ tính khi ngừng tác
động của từ trường ngoài, đây là một đặc điểm rất quan trọng khi dùng vật
liệu này cho các ứng dụng y sinh học.
c. Tính chất nhiệt
16


Nhiệt độ nóng chảy Tm của vật liệu phụ thuộc vào mức độ liên kết giữa
các nguyên tử trong mạng tinh thể. Trong tinh thể, mỗi một nguyên tử có một
số các nguyên tử lân cận có liên kết mạnh gọi là số phối vị. Các nguyên tử
trên bề mặt vật liệu sẽ có số phối vị nhỏ hơn số phối vị của các nguyên tử ở
bên trong nên chúng có thể dễ dàng tái sắp xếp để có thể ở trạng thái khác
hơn. Như vậy, nếu kích thước của hạt nano giảm, nhiệt độ nóng chảy sẽ giảm.
Ví dụ, hạt vàng 2 nm có Tm = 500°C, kích thước 6 nm có Tm = 950.
* Yêu cầu của hạt nano trong y học:
Hạt nanô từ tính dùng trong y sinh học cần phải thỏa mãn ba điều kiện
sau:
+Tính đồng nhất của các hạt cao
+Từ độ bão hòa lớn (từ độ đạt cực đại tại từ trường lớn)
+Vật liệu có tính tương hợp sinh học (không có độc tính) .

Tính đồng nhất về kích thước là tính chất liên quan nhiều đến phương
pháp chế tạo còn từ độ bão hòa và tính tương hợp sinh học liên quan đến bản
chất của vật liệu.

PHẦN 3. NGUYÊN TẮC VẬN HÀNH

1. Cơ chế chung của quá trình dẫn truyền thuốc hạt nanoparticle
Dẫn truyền thuốc là việc dùng các hạt nano như là hạt mang thuốc đến vị
trí cần thiết trên cơ thể. Khi được đưa vào cơ thể, hạt nano tải thuốc sẽ theo hệ
thống tuần hoàn qua mạch máu để đi đến mục tiêu. Kích cỡ của hạt nano hay
mixen polymer là một yếu tố quan trọng cho việc tải thuốc. Kích cỡ này phải
trong phạm vi từ 4 đến 400 nm. Nếu nhỏ hơn 4 nm, hạt sẽ nhanh chóng bị
thải ra theo đường bài tiết. Nếu lớn hơn 400 nm, hạt sẽ bị hệ thống miễn
nhiễm phát hiện và loại trừ ra khỏi cơ thể.
17


Cơ chế chung: Hạt nano có tính tương thích 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. Lợi dụng sự khác biệt giữa vùng mô bình thường
khoẻ mạnh và khối u ung thư nhờ 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. Khi đó các hạt nano mang
thuốc sẽ được tập trung tại vùng cần điều trị và quá trình nhả thuốc diễn ra.
Có ba 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.
+ Không phá hủy các tế bào bình thường khác.
5. Cơ chế truyền thuốc của hạt polymer chitosan


18


Hình 18: Cơ chế phân tán thuốc của nano chitosan
+Thuốc được khuyếch tán chậm ra khỏi polymer: đối với những polymer
ưa nước, phân tử nước dễ dàng thẩm thấu vào trong ma trận polymer. Những
công trình nghiên cứu trước đây cho rằng chỉ có 50% lượng thuốc được phát
tán ra ngoài trong vài giờ đầu tiên. Mục đích chính là làm chậm tốc độ của
thuốc tiếp xúc với môi trường nước bởi một lớp phủ polymer hoặc một lớp
ma trận hòa tan chậm hơn so với thuốc.
+Khuyếch tán có kiểm soát : phân tử polymer có khả năng chống lại sự
thẩm thấu của phân tử nước vào bên trong, giảm giao diện tương tác với môi
19


trường, thuốc được phát tán chủ yếu trên bề mặt. Mục đích chính là ức chế sự
khuếch tán của thuốc bằng một lớp ma trận polymer khó hòa tan hoặc một lớp
màng giống như một rào cản khuếch tán.
+Thuốc được phân tán theo dòng có kiểm soát: dưới sự tác dụng của nước
đối với màng của phân tử polymer: các phân tử nước xuyên qua màng bán
thấm nhờ gradient thẩm thấu, phân tử thuốc sẽ được giải phóng.
6. Cơ chế truyền thuốc của hạt liposome
Cấu trúc màng kép phosphorislipid của liposome cũng là cấu trúc
màng tế bào của cơ thể sống.
Hình 19: Cấu trúc liposome và cấu trúc của màng tế bào.
Với kích thước nano, sự kết hợp tương đối dễ dàng với màng tế bào và
khả năng kết hợp được với các phối tử đặc biệt như PEG hay kháng thể,
liposome được xem là một dạng thuốc đích lý tưởng.
Nghĩa là liposome có khả năng định vị chính xác các mô bệnh để phóng

thích hoạt chất, từ đó làm tăng hiệu quả tác dụng của hoạt chất và làm giảm
độc tính của một số loại hoạt chất với cơ thể. Các tiểu phân liposome không
khuếch tán qua thành mạch máu bình thường để đến các mô của cơ thể mà chỉ
có thể khuếch tán qua các vị trí thành mạch máu có lổ hổng như vị trí khối u
ung thư.
Ngoài ra, sóng chiếu xạ siêu âm có thể phá vỡ liposome giúp phóng thích
hoạt chất với liều lượng có thể kiểm soát ở bất cứ đâu trong cơ thể. Những
điều này làm nên tính chọn lọc của liposome, tức là khả năng định vị chính
xác vị trí các mô bệnh.
Khi được gắn kháng thể, khả năng đến đích của liposome sẽ cao hơn vì
các kháng thể có khả năng nhận biết và kết hợp với tế bào đích.

20


Hình 20: Liposome gắn kháng thể
Khả năng kết hợp với phối tử của liposome giúp ngăn cản đại thực bào
tiêu hủy các tiểu phân liposome, giúp liposome tồn tại lâu dài trong máu.

Hình 21: Cơ chế vận truyền và nhả thuốc của Liposome
7. Cơ chế truyền thuốc của hạt nano từ tính Magnetic

21


Nghiên cứu dẫn truyền thuốc đã được thử nghiệm rất thành công trên
động vật, đặc biệt nhất là dùng để điều trị u não. Việc áp dụng phương pháp
này đối với người tuy đã có một số thành công, nhưng còn rất khiêm tốn.
Hạt nanô từ tính có tính tương hợp sinh học được gắn kết với thuốc điều
trị. Hệ thuốc/hạt tạo ra một chất lỏng từ và đi vào cơ thể thông qua hệ tuần

hoàn. Các hạt này được bao phủ bởi một loại hóa chất có tính tương hợp sinh
học như là dextran, polyvinyl alcohol (PVA),... Hóa chất bao phủ không
những có thể tạo liên kết với một vị trí nào đó trên bề mặt tế bào hoặc phân tử
mà còn giúp cho các hạt nanô phân tán tốt trong dung môi, tăng tính ổn định
của chất lỏng từ.
Khi các hạt đi vào mạch máu, người ta dùng một gradient từ trường ngoài
rất mạnh để tập trung các hạt vào một vị trí nào đó trên cơ thể. Hiệu quả của
việc dẫn truyền thuốc phụ thuộc vào cường độ từ trường, gradient từ trường,
thể tích và tính chất từ của hạt nanô. Các hạt có kích thước micrô mét (tạo
thành từ những hạt siêu thuận từ có kích thước nhỏ hơn) hoạt động hiệu quả
hơn trong hệ thống tuần hoàn đặc biệt là ở các mạch máu lớn và các động
mạch.
Quá trình dẫn thuốc bằng hạt nanô từ tính có hiệu quả ở những vùng máu
chảy chậm và gần nguồn từ trường .

Hình 22: Nguyên lí dẫn thuốc dùng hạt nanô từ tính.
Các hạt nanô từ tính thường dùng là ô-xít sắt (magnetite Fe3O4)
bao phủ xung quanh bởi một hợp chất cao phân tử có tính tương hợp sinh học
như PVA, detran hoặc silica. Chất bao phủ có tác dụng chức năng hóa bề mặt
22


để có thể liên kết với các phân tử khác như nhóm chức carboxyl, biotin,
avidin,carbodiimide.
Nhiệt từ trị ung thư là phương pháp điều trị ung thư dựa trên việc
đốt nóng các tế bào bằng việc sử dụng hạt nano từ. Trong quá trình này các
hạt nano từ được đưa tới các khối u ung thư. Tại đó, dưới tác động của từ
trường xoay chiều, các hạt nano từ có thể sinh nhiệt lên tới nhiệt độ đủ để tiêu
diệt tế bào ung thư hoặc làm tăng hiệu quả của quá trình hóa trị.
Ưu điểm của phương pháp nhiệt từ trị như sau:

- Tác động trực tiếp và tập trung lên khối u.
- Có thể khống chế được nhiệt độ đủ để tiêu diệt tế bào ung thư mà tế bào
thường có thể chịu đựng được, do đó làm giảm tác dụng phụ đối với các tế
bào khỏe mạnh xung quanh khối u.
- Có tác ụng phụ ít hơn so với các phương pháp khác như: hóa trị, xạ trị
- Có thể điều trị kết hợp với thuốc chống ung thư trong hệ nano từ đa chức
năng nhằm tăng cường hiệu quả điều trị.

PHẦN 5. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO

1. Phương pháp tổng hợp nanoparticles từ sự phân tán của polymer
Sự phân tán của thuốc trong polymers là kỹ thuật chung để tổng hợp
nanoparticles phân hủy sinh học từ poly(lactic acid) (PLA), poly(D, L-glycolide)
23


(PLG), poly(D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA) và poly(cyanoacrylate) (PCA).
Các phương pháp khác nhau được trình bày dưới đây:
a.

Bay hơi dung môi
-

Polymer được hòa tan trong dung môi hữu cơ dễ bay hơi (Chloroform,

-

ethyl acetate,…).
Thuốc cho vào dung dịch polymer.
Hỗn hợp được nhũ hóa (nhũ hóa được hỗ trợ bởi đồng hóa tốc độ cao hoặc

vi sóng), sử dụng chất nhũ hóa là PVA, gelatin, polysorbate 80,… để tạo

-

nhũ tương o/w.
Để đông tụ giọt nhũ nano thành rắn nano thì dung môi hữu cơ được cho

-

bay hơi (bằng cách khuấy vài giờ ở nhiệt độ cao, áp suất thấp).
Hạt nano có thể thu được bằng ly tâm, lọc, rửa, đông cô để tạo hạt nano.

b.

Phương pháp nhũ tương hóa khuếch tán dung môi (emulsification/solvent
diffusion) (EDS)
-

Dung môi và nước được cho bão hòa tại nhiệt độ phòng để cân bằng nhiệt

-

động lực học ban đầu.
Dung môi hữu cơ chứa polymer hòa tan và thuốc được nhũ hóa trong
dung dịch chất hoạt động bề mặt (thường là PVA) bằng đồng hóa tốc độ
cao.

24



-

Nước được thêm vào, khuấy liên tục để tạo nhũ o/w (gây ra sự chuyển

-

pha, khuếch tán dung môi), sau đó kết tủa nano polymer, tạo hạt nano keo.
Loại bỏ dung môi bằng chưng cất chân không, cho bay hơi.
Hạt nano keo được lọc, sấy thăng hoa.
Thuận lợi của phương pháp là hiệu quả bọc thuốc cao (>70%), không cần

-

đồng hóa, dễ mở rộng quy mô, phân bố kích thước đồng đều.
Nhược điểm là thể tích lớn nước sử dụng.

c.

Salting out
-

Salting out dựa trên sự phân tách của dung môi hòa tan trong nước từ

-

dung dịch nước ảnh hưởng của muối phân tách.
Polymer và thuốc ban đầu hòa tan trong dung môi như acetone, sau đó
nhũ hóa thành dung dịch gel chứa tác nhân salting out (chất điện phân như
magnesium chloride, calcium chloride và không phải chất điện phân như
sucrose) và hệ keo ổn định như polyvinylpyrrolidone hoặc hydroxy ethyl


-

cellulose.
Nhũ o/w được pha loãng với một thể tích nước vừa đủ để nâng cao khuếch

-

tán của acetone vào pha nước, hình thành hạt nanospheres.
Ưu điểm của phương pháp là giảm thiểu sức căng bao bọc protein, không

-

yêu cầu gia tăng nhiệt hữu ích khi các chất nhạy nhiệt có trong quá trình.
Nhược điểm là ứng dụng chỉ thích hợp cho thuốc ưa béo, quá trình rửa hạt
nhiều bước.

25