Các phân tử aminocyanine đã được sử dụng trong hình ảnh sinh học như thuốc nhuộm tổng hợp. Thường được sử dụng ở liều thấp để phát hiện ung thư, chúng ổn định trong nước và rất tốt trong việc bám vào bên ngoài tế bào.
Nhóm nghiên cứu từ Đại học Rice, Đại học Texas A&M cho biết phương pháp tiếp cận của họ có một cải tiến đáng kể so với một loại máy phân tử tiêu diệt ung thư khác đã được phát triển trước đó, được gọi là động cơ loại Feringa, cũng có thể phá vỡ cấu trúc của các tế bào bị nhiễm.
“Đây là một thế hệ máy phân tử hoàn toàn mới mà chúng tôi gọi là búa khoan phân tử”, nhà hóa học James Tour từ Đại học Rice cho biết khi kết quả được công bố vào tháng 12 năm 2023.
“Chúng nhanh hơn một triệu lần về chuyển động cơ học so với động cơ loại Feringa trước đây và chúng có thể được kích hoạt bằng ánh sáng cận hồng ngoại thay vì ánh sáng khả kiến”.
Cơ chế rung động hoạt động như thế nào. (Ciceron Ayala-Orozco và cộng sự, Nature Chemistry, 2023)
Việc sử dụng ánh sáng cận hồng ngoại rất quan trọng vì nó cho phép các nhà khoa học đi sâu hơn vào cơ thể. Ung thư ở xương và các cơ quan có khả năng được điều trị mà không cần phẫu thuật để tiếp cận khối u.
Trong các thử nghiệm trên tế bào ung thư nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, phương pháp búa khoan phân tử đạt tỷ lệ thành công 99 phần trăm trong việc phá hủy các tế bào. Phương pháp này cũng đã được thử nghiệm trên chuột mắc khối u ác tính và một nửa số chuột đã khỏi ung thư.
Cấu trúc và tính chất hóa học của các phân tử aminocyanine có nghĩa là chúng đồng bộ với kích thích phù hợp – chẳng hạn như ánh sáng hồng ngoại gần. Khi chuyển động, các electron bên trong các phân tử tạo thành thứ được gọi là plasmon, các thực thể rung động tập thể thúc đẩy chuyển động trên toàn bộ phân tử.
“Điều cần nhấn mạnh là chúng tôi đã khám phá ra một lời giải thích khác về cách các phân tử này có thể hoạt động”, nhà hóa học Ciceron Ayala-Orozco từ Đại học Rice cho biết.
“Đây là lần đầu tiên một plasmon phân tử được sử dụng theo cách này để kích thích toàn bộ phân tử và thực sự tạo ra tác động cơ học được sử dụng để đạt được một mục tiêu cụ thể – trong trường hợp này là xé rách màng tế bào ung thư”.
Chuyển động của plasmon bao gồm một cấu trúc giống như cánh tay kết nối với màng tế bào ung thư. Các rung động sau đó tạo ra các cú đánh lặp đi lặp lại, giúp tháo dỡ các tế bào một cách hiệu quả. Vẫn còn quá sớm để nghiên cứu, nhưng những phát hiện ban đầu này rất hứa hẹn.
Đây cũng là loại kỹ thuật cơ sinh học đơn giản mà các tế bào ung thư sẽ thấy khó có thể phát triển một số loại phong tỏa chống lại. Tiếp theo, các nhà nghiên cứu đang xem xét các loại phân tử khác có thể được sử dụng tương tự
“Nghiên cứu này là về một cách khác để điều trị ung thư bằng cách sử dụng các lực cơ học ở quy mô phân tử”, Ayala-Orozco cho biết.
Dựa theo nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Chemistry Dec 2023
Theo sciencealert
Bình Luận