Một kỹ thuật mới dùng các thanh vàng với kích thước nano được làm nóng lên để chống lại tình trạng nhiễm trùng khi cấy ghép các thiết bị khác nhau vào cơ thể. (Nguồn:Chụp lại từ Youtube)
Nhiễm trùng là một trong những nguy cơ lớn nhất trong phẫu thuật cấy ghép, đặc biệt là khi đưa vật liệu lạ vào cơ thể. Một phương pháp mới, phát triển tại Đại học Kỹ thuật Chalmers ở Gotenborg, Thụy Điển, có thể giúp giải quyết vấn đề này một cách hiệu quả bằng cách sử dụng các thanh vàng với kích thước nano được làm nóng lên để tiêu diệt vi khuẩn.
Thanh Vàng Nano – "Chiếc Chảo" Giết Vi Khuẩn
Các nhà khoa học tại Chalmers đã phát triển một phương pháp sử dụng nhiệt để tiêu diệt vi khuẩn. Kỹ thuật này dựa trên việc gắn các thanh vàng kích thước nano lên bề mặt thiết bị cấy ghép. Khi ánh sáng hồng ngoại gần (NIR) chiếu vào bề mặt thiết bị, các thanh vàng nóng lên và hoạt động như những bộ phận gia nhiệt nhỏ. Do kích thước nhỏ, nhiệt độ tập trung rất cao ở mức độ cục bộ, tiêu diệt vi khuẩn mà không làm nóng các mô xung quanh.
“Các thanh nano vàng hấp thụ ánh sáng, electron trong vàng chuyển động, và cuối cùng chúng tỏa nhiệt. Có thể nói, những thanh vàng này hoạt động như những chiếc chảo nhỏ để ‘nướng chín’ vi khuẩn.” Maja Uusitalo, nghiên cứu sinh tại Chalmers cho biết.
Chiếu Sáng Qua Da – Bước Đột Phá Mới
Ánh sáng NIR không nhìn thấy được bằng mắt thường nhưng có khả năng xuyên qua mô người. Điều này cho phép làm nóng các thanh vàng trên bề mặt thiết bị cấy ghép bên trong cơ thể thông qua việc chiếu sáng qua da.
Các thanh vàng nano được gắn thưa trên bề mặt thiết bị, chỉ chiếm khoảng 10% diện tích bề mặt. Điều này đảm bảo rằng các đặc tính vốn có của thiết bị cấy ghép, chẳng hạn như khả năng kết dính với xương, không bị ảnh hưởng.
Tính Kháng Khuẩn Có Thể Điều Chỉnh
Không giống như các bề mặt kháng khuẩn khác có thể gây ra các tác dụng phụ không mong muốn trong quá trình lành vết thương, các thanh nano vàng này có tính kháng khuẩn chỉ khi được chiếu sáng bằng ánh sáng NIR. Điều này giúp cho việc kháng khuẩn trở nên linh hoạt và có thể kiểm soát theo yêu cầu. Khi tắt ánh sáng, bề mặt của thiết bị sẽ trở lại trạng thái bình thường, không ảnh hưởng đến khả năng lành vết thương của cơ thể.
Martin Andersson, giáo sư và trưởng nhóm nghiên cứu tại Chalmers, giải thích: “Chúng tôi có thể kiểm soát khi nào bề mặt có tính kháng khuẩn và khi nào không. Khi tắt ánh sáng, bề mặt trở lại trạng thái như bề mặt của vật liệu cấy ghép thông thường.”
Hy Vọng Mới Trong Điều Trị Y Khoa
Phương pháp này có thể được áp dụng cho nhiều loại vật liệu cấy ghép khác nhau như titan và các loại nhựa y tế, mở ra một triển vọng mới cho y học hiện đại. Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng trong tương lai, công nghệ này sẽ được sử dụng rộng rãi trong các phòng mổ để đảm bảo an toàn cho bệnh nhân.
Martin Andersson cho biết thêm, “Chúng tôi tin tưởng vào khả năng sử dụng ánh sáng NIR ngay sau khi thiết bị cấy ghép được đặt vào cơ thể bệnh nhân và vết mổ được khâu lại. Bằng cách này, chúng tôi có thể tiêu diệt các vi khuẩn có thể bám vào bề mặt thiết bị trong quá trình phẫu thuật.”
Kết Luận
Công nghệ thanh vàng nano của Chalmers không chỉ là một tiến bộ khoa học vượt bậc mà còn mang đến giải pháp bền vững cho y học hiện đại, đặc biệt là trong bối cảnh kháng kháng sinh đang trở thành vấn đề nghiêm trọng. Với sự phát triển này, các nhà khoa học hy vọng sẽ đem đến cho bệnh nhân những ca phẫu thuật an toàn hơn, góp phần nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe trong tương lai.
Gửi ý kiến của bạn
