Bàn tay Nano: Ngăn ngừa virus bằng công nghệ DNA

Mới đây, một nhóm các nhà khoa học tại Đại học Illinois Urbana-Champaign đã tạo ra một công nghệ đột phá có thể thay đổi cách chúng ta phát hiện và ngăn ngừa các bệnh truyền nhiễm, đặc biệt là covid-19. Họ đã phát triển một “bàn tay” vi mô từ DNA, được gọi là NanoGripper, có khả năng bắt virus và ngăn chúng lây nhiễm sang tế bào khỏe mạnh.

Công nghệ đột phá từ DNA

NanoGripper là một công cụ vi mô được tạo ra từ một đoạn DNA dài gấp lại theo kiểu origami. Bàn tay này có bốn ngón và một lòng bàn tay, được lập trình để gắn vào các mục tiêu cụ thể, chẳng hạn như protein gai trên bề mặt của virus covid-19. Khi các ngón tay của NanoGripper bắt được virus, chúng sẽ ngăn chặn khả năng lây nhiễm của chúng vào tế bào. Điều này có thể giúp giảm thiểu nguy cơ lây nhiễm ngay cả khi virus xâm nhập vào cơ thể.

Bàn tay NanoGripper không chỉ có thể bắt và ngăn virus covid-19, mà còn có thể được ứng dụng để phát hiện và loại bỏ các virus khác như HIV, cúm hay viêm gan B. Công nghệ này sử dụng khả năng lập trình linh hoạt của DNA, giúp các ngón tay của bàn tay vi mô gắn vào các phân tử virus và ngăn chúng tác động lên các tế bào.

Phát hiện nhanh chóng và hiệu quả

Ngoài khả năng ngăn virus lây nhiễm, NanoGripper còn tích hợp cảm biến huỳnh quang giúp phát hiện covid-19 trong vòng 30 phút với độ chính xác cao. Khi virus được “nắm” trong tay của NanoGripper, một phân tử huỳnh quang sẽ phát ra ánh sáng khi được chiếu sáng bởi đèn LED hoặc laser, giúp hệ thống phát hiện nhận diện và đếm từng hạt virus một cách chính xác. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và mang lại kết quả nhanh chóng, gần như tương đương với các xét nghiệm PCR phân tử đang được sử dụng trong các bệnh viện.

Ứng dụng tiềm năng trong y học

Không chỉ dừng lại ở việc phát hiện và ngăn ngừa virus, NanoGripper còn mở ra tiềm năng sử dụng trong nhiều ứng dụng y học khác. Các nhà khoa học đang nghiên cứu khả năng sử dụng NanoGripper để điều trị ung thư. Các ngón tay của bàn tay vi mô có thể được lập trình để nhắm vào các tế bào ung thư, và khi tìm thấy mục tiêu, chúng có thể mang theo thuốc chống ung thư, giúp điều trị bệnh chính xác hơn và giảm thiểu tác dụng phụ.

Bên cạnh đó, NanoGripper có thể được áp dụng trong việc phát triển các loại thuốc xịt mũi chống virus, đặc biệt trong các khu vực như mũi – nơi là “điểm nóng” của các bệnh truyền nhiễm hô hấp như covid hay cúm. Một hợp chất xịt mũi có NanoGripper có thể giúp ngăn ngừa virus xâm nhập vào cơ thể ngay từ lúc đầu, trước khi chúng có cơ hội lây nhiễm tế bào.

Tiềm năng mở rộng

Ngoài những ứng dụng hiện tại, NanoGripper có thể được phát triển thêm để phục vụ nhiều mục đích y sinh khác, chẳng hạn như vận chuyển thuốc chính xác đến các vị trí trong cơ thể. Việc áp dụng công nghệ này trong các thiết bị y tế và chăm sóc sức khỏe hứa hẹn sẽ mang lại những bước tiến lớn trong việc điều trị bệnh và chăm sóc sức khỏe con người.

Bằng cách kết hợp công nghệ sinh học và kỹ thuật lập trình DNA, các nhà khoa học đã tạo ra một công cụ hứa hẹn sẽ thay đổi cách chúng ta phát hiện, ngăn ngừa và điều trị các bệnh truyền nhiễm, từ đó cải thiện chất lượng cuộc sống và giảm thiểu các nguy cơ sức khỏe cho cộng đồng.