Bề mặt chống dính “thông minh” có khả năng tự điều chỉnh

Khám phá trên hứa hẹn nhiều ứng dụng quan trọng trong y tế và một số ngành khác, cho phép cấy ghép mạch máu, thay thế van tim và khớp nhân tạo mà không tạo ra nguy cơ nhiễm trùng hoặc máu đóng cục.

Công nghệ nano này cũng làm giảm đáng kể số lượt kết quả dương tính/âm tính không cần thiết gây ra bởi các chất không phải mục tiêu xét nghiệm trong máu và nước tiểu.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí ACS Nano cách đây ít ngày này đã giúp hoàn thiện công nghệ bề mặt chống thấm có từ năm 2011. Công nghệ trước đây rất hữu dụng trong việc chống thấm nước điện thoại và kính chắn gió cũng như chống hoàn toàn vi khuẩn bám vào bề mặt khu vực sơ chế thực phẩm, nhưng lại khá hạn chế khi áp dụng trong ngành y tế – lĩnh vực đòi hỏi một số kết dính bề mặt xác định.

“Việc có những bề mặt chống dính hoàn toàn là một thành tựu to lớn, nhưng để tối đa hóa lợi ích của các bề mặt đó, chúng tôi cần tạo ra một bề mặt có chọn lọc hơn, cho phép một số chất cụ thể bám lại trên nó” – Tiến sĩ Tohid Didar, trưởng nhóm nghiên cứu thuộc Khoa cơ khí kỹ thuật của Trường Kỹ thuật y sinh, ĐH McMaster, giải thích.

Ví dụ, trong trường hợp cấy ghép van tim nhân tạo, một lớp phủ chống thấm có thể ngăn tế bào máu bám vào tạo thành cục máu đông, giúp cho người bệnh an toàn hơn.

"Một lớp phủ chống các tế bào máu bám dính có khả năng giúp loại bỏ sử dụng các loại thuốc hậu phẫu để giảm nguy cơ vón cục máu như warfarin,” Sara Imani, nghiên cứu sinh ngành Kỹ thuật Y sinh tại trường và là đồng tác giả nghiên cứu trên, giải thích.

Tuy nhiên, cô cho biết thêm, một lớp phủ chống bám dính hoàn toàn sẽ ngăn cơ thể tích hợp van nhân tạo vào các mô tim. Trong khi nếu dùng một bề mặt cho phép chỉ tế bào mô tim bám vào, cơ thể có thể tiếp nhận các van mới một cách tự nhiên và tránh được nguy cơ đào thải. Các bề mặt chống dính có chọn lọc tương tự có thể dùng trong các kiểu cấy ghép khác như ghép khớp nhân tạo hoặc đặt giá đỡ mở mạch vành.

Thêm vào đó, các bề mặt chống bám dính chọn lọc có thể giúp các xét nghiệm chẩn đoán chính xác hơn bằng cách chỉ cho phép những đối tượng cụ thể của xét nghiệm - ví dụ: virus, vi khuẩn hoặc tế bào ung thư - dính vào bề mặt bộ cảm biến sinh học. Đây là một ưu điểm quan trọng khi xét nghiệm các chất lỏng phức tạp như máu và nước tiểu.

Nhóm nghiên cứu đã cộng tác với thạc sĩ Jeffrey Weitz thuộc Viện nghiên cứu huyết khối và xơ vữa động mạch tại Tổ chức Khoa học Sức Khỏe Hamilton (Canada) để tìm hiểu những vấn đề liên quan đến cấy ghép trong thực tế. Họ đang trong giai đoạn tiếp theo nhằm đưa kết quả vào ứng dụng lâm sàng.