Đó là nghiên cứu của TS Trần Thị Thanh Ngọc và cộng sự tại Viện Nghiên cứu Ứng dụng Tài nguyên Thiên nhiên, Vật liệu và Môi trường.
Đòi hỏi cấp bách
TS Trần Thị Thanh Ngọc cho biết, ung thư là bệnh lý ác tính xuất hiện trong các tế bào của cơ thể. Theo Bộ Y tế, ung thư vú và cổ tử cung là căn bệnh phổ biến ở phụ nữ Việt Nam và hầu hết các nước trên thế giới, số ca mắc mới và số ca tử vong ngày càng tăng. Do đó, việc tìm ra các giải pháp điều trị hay hỗ trợ điều trị ung thư là thật sự cấp bách.
Selen được xem là nguyên tố vi lượng rất quan trọng, không thể thiếu cho hệ thống bảo vệ cơ thể chống gốc tự do và có vai trò hữu ích trong việc phòng ngừa các bệnh khác nhau bao gồm bệnh tim mạch, viêm khớp, loạn dưỡng cơ, xơ nang và ung thư.
Nhiều kết quả nghiên cứu đã cho thấy hợp chất của selen và selen nano đều có hiệu ứng điều trị ung thư, gia tăng miễn dịch, gia tăng số lượng tế bào bạch cầu và đặc biệt có tác dụng đối với bệnh nhân chịu ảnh hưởng của xạ trị.
Mặc dù selen là chất vi dinh dưỡng thiết yếu nhưng nó lại có độc tính nếu dùng quá liều, việc sử dụng vượt quá 400 microgram/ngày có thể dẫn tới ngộ độc selen. So với selen, ưu điểm vượt trội của selen nano là liều hiệu dụng sinh học nhỏ hơn hàng trăm lần so với giá trị liều gây chết trung bình (LD50), nên rất an toàn cho người và động vật, cũng như đối với môi trường.
Xuất phát từ thực tế này, nhóm đã tập trung nghiên cứu công nghệ chế tạo selen nano dạng dung dịch có kích thước trong khoảng 20 - 80 nm bằng phương pháp chiếu xạ chùm tia điện tử - Eb. Từ đó, triển khai nghiên cứu ảnh hưởng của chất ổn định gồm gum arabic, chitosan, oligochitosan đến kích thước hạt và độ ổn định kích thước hạt của selen nano.
Nhóm cũng đã nghiên cứu công nghệ chế tạo selen nano dạng bột và khảo sát ảnh hưởng của quá trình chế tạo đến đặc trưng tính chất của selen nano dạng bột cũng như khảo sát ảnh hưởng của liều xạ thanh trùng và khử trùng đến đặc trưng tính chất của selen nano.
Đồng thời, đánh giá tính chất kháng ung thư trên 2 loại tế bào ung thư được chọn của selen nano dạng dung dịch và dạng bột chế tạo bằng phương pháp chiếu xạ chùm tia điện tử tối ưu hóa quy trình công nghệ để tạo ra sản phẩm có khả năng kháng ung thư cao nhất.
 |
Sản phẩm bột selen nano. |
Có khả năng sản xuất quy mô lớn
Kết quả, hạt selen nano có thể được ổn định tốt bởi các chất ổn định như: Oligochitosan, chitosan và gum arabic. Trong đó, gum arabic là chất ổn định phù hợp nhất. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy độ ổn định của dung dịch hạt selen nano theo thời gian lưu giữ với nhiệt độ thích hợp để bảo quản dung dịch selen nano là 4 độ C.
Selen nano dạng bột với hàm lượng ~10.000 mg/kg cũng đã được chế tạo thành công bởi phương pháp sấy thăng hoa và sấy phun. Selen nano dạng dung dịch và dạng bột tổng hợp được hầu như không bị ảnh hưởng bởi liều xạ thanh trùng và liều xạ khử trùng lên đến 15 kGy.
Selen nano dạng dung dịch và dạng bột đều có hoạt tính kháng ung thư trên các dòng tế bào ung thư vú (MCF-7) và ung thư cổ tử cung (HeLa) thể hiện qua giá trị IC50. Trong đó, selen nano dạng bột kháng tế bào ung thư vú MCF-7 tốt hơn so với dạng dung dịch. Với hệ số chọn lọc SI >2, selen nano dạng dung dịch và dạng bột đều cho hoạt tính gây độc chọn lọc trên dòng tế bào ung thư cổ tử cung HeLa.
Việc kết hợp kết quả nghiên cứu công nghệ chế tạo selen nano dạng dung dịch và dạng bột cho thấy hiệu quả cao. Quy trình công nghệ tổng hợp selen nano dạng dung dịch và dạng bột có khả năng kháng tế bào ung thư MCF-7 và HeLa hiệu quả đã được xác định.
Các kết quả của đề tài đã khẳng định chiếu xạ chùm tia điện tử là phương pháp tiềm năng để chế tạo hạt selen nano sạch, có hoạt tính sinh học phù hợp cho các ứng dụng vi sinh.
Về mặt khoa học và công nghệ, nhóm đã phát triển ứng dụng công nghệ bức xạ, công nghệ sạch, hiệu quả, thân thiện môi trường để chế tạo sản phẩm có khả năng triển khai ứng dụng thực tiễn. Đồng thời, tạo sản phẩm có độc tính thấp, có hoạt tính sinh học ứng dụng trong việc tăng cường khả năng phòng và hỗ trợ điều trị ung thư.
Theo TS Trần Thị Thanh Ngọc, nano selen chế tạo bằng phương pháp chiếu xạ máy gia tốc chùm tia điện tử không sử dụng chất khử nên sản phẩm tạo ra có độ tinh khiết cao, đặc biệt có khả năng triển khai sản xuất với quy mô lớn, giá thành cạnh tranh so với các phương pháp khác vốn có quy trình phức tạp, để lại nhiều tạp chất, khó điều khiển kích thước hạt, giá thành cao.
Sản phẩm của đề tài hỗ trợ hiệu quả trong việc giúp con người tăng cường khả năng phòng bệnh và hỗ trợ điều trị bệnh ung thư, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống con người.
Nhóm hy vọng thành công của nghiên cứu này sẽ là tiền đề để sản xuất các loại thực phẩm chức năng phòng ngừa ung thư với hiệu quả cao, an toàn cho cả người bệnh ung thư và người phòng bệnh.
