Thuốc diệt khuẩn nano: ‘Vũ khí’ mới có thể chống lại Covid-19 và các loại virus khác

Thường phải mất nhiều năm để phát triển và phê chuẩn các loại thuốc kháng virus mới, vì đây là một quy trình nghiên cứu rất vất vả nhằm xác định các hợp chất hóa học tấn công virus, rồi sau đó kiểm nghiệm độ hiệu quả và tính an toàn của chúng. Do đó, các nhà khoa học cũng đang xem xét tới việc sử dụng các loại thuốc đã có, vốn đã được phê duyệt để đối phó với virus Covid-19 và các loại virus khác.

Mặc dù hiện đã có những loại thuốc chống viêm giúp giảm nguy cơ tử vong do Covid-19, chẳng hạn như dexamethasone và tocilizumab, nhưng chúng chỉ được dùng cho những bệnh nhân Covid-19 nặng phải nhập viện.

Để tiếp tục công cuộc tìm kiếm các loại thuốc chống lại Covid-19, mới đây nhóm nghiên cứu ở Đại học Central California (UCF) phát triển thuốc diệt khuẩn từ hạt nano có thể tiêu diệt virus trên các bề mặt liên tục trong 7 ngày. Phát hiện có thể trở thành vũ khí mạnh chống Covid-19 và những loại virus gây bệnh khác.

Đại học Central California (UCF) đang phát triển thuốc diệt khuẩn từ hạt nano có thể tiêu diệt virus Covid-19 nhanh chóng

Các chuyên gia virus và kỹ thuật ở UCF cộng tác với công ty công nghệ Kismet ở Orlando và công bố phát hiện đăng trên tạp chí ACS Nano của Hiệp hội Hóa học Mỹ.

Christina Drake, sáng lập viên của Kismet Technologies, nảy ra ý tưởng phát triển thuốc diệt khuẩn sau khi tới cửa hàng bách hóa vào những ngày đầu đại dịch. Cô trông thấy một nhân viên phun thuốc diệt khuẩn lên tay cầm tủ lạnh, sau đó lập tức lau đi.

Drake nói chuyện với khách hàng như bác sĩ và nha sĩ để tìm hiểu nhu cầu của họ đối với thuốc diệt khuẩn. Cô nhận ra điều họ muốn là một hợp chất có tác dụng lâu dài, có thể tiếp tục diệt khuẩn ở các khu vực nhiều người tiếp xúc như tay nắm cửa và sàn nhà sau khi phun.

Drake cộng tác với Sudipta Seal, kỹ sư vật liệu kiêm chuyên gia khoa học nano ở UCF, và Griff Parks, nhà virus học ở Trường Y và Trường Khoa học y sinh Burnett. Với kinh phí từ Hiệp hội Khoa học Quốc gia Mỹ, Kismet Tech và chương trình sáng kiến Florida High Tech Corridor, nhóm nghiên cứu đã tạo ra thuốc diệt khuẩn dựa trên cấu trúc nano đã chỉnh sửa có tên cerium oxide có đặc tính chống oxy hóa tái tạo. Hạt nano cerium oxide được biến đổi với một lượng nhỏ bạc để tác dụng mạnh hơn với mầm bệnh.

Theo Seal, người có 20 năm kinh nghiệm nghiên cứu công nghệ nano, hợp chất hiệu quả cả về mặt hóa học và cơ học. Hạt nano phát ra electron oxy hóa và bất hoạt virus. Về mặt cơ học, chúng cũng bám vào và làm nứt bề mặt virus, gần giống như làm nổ quả bóng bay.

Phần lớn khăn ướt diệt khuẩn hoặc thuốc xịt có thể khử trùng trên bề mặt trong vòng 3 – 6 phút sau khi dùng nhưng không có tác dụng lâu dài. Điều này có nghĩa bề mặt cần được lau chùi nhiều lần để làm sạch nhiều loại virus như nCoV. Công thức chứa hạt nano duy trì khả năng bất hoạt vi sinh vật và tiếp tục diệt khuẩn trên bề mặt lâu tới 7 ngày.

Theo Parks, hợp chất không chỉ có tác dụng kháng coronavirus và rhinovirus mà còn hiệu quả với nhiều loại virus có cấu trúc và độ phức tạp khác nhau. Nhóm nghiên cứu tin tưởng giải pháp này sẽ có tác động lớn tới ngành chăm sóc sức khỏe, giảm tỷ lệ lây nhiễm mầm bệnh ở trong bệnh viện. Khác với nhiều thuốc diệt khuẩn thương mại, hợp chất mới không chứa chất hóa học độc hại và an toàn trên mọi bề mặt. Kết quả thử nghiệm theo yêu cầu của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ cho thấy nó không gây kích ứng da và mắt.

Các nhà khoa học cho biết cần nghiên cứu thêm trước khi đưa sản phẩm ra thị trường. Giai đoạn tiếp theo là xem xét thuốc diệt khuẩn hoạt động ra sao khi ứng dụng thực tế ngoài phòng thí nghiệm. Nhóm nghiên cứu sẽ tìm hiểu hợp chất bị ảnh hưởng như thế nào bởi các tác nhân bên ngoài như nhiệt độ hoặc ánh sáng Mặt Trời.

Nói tới ứng dụng công nghệ nano trong lĩnh vực Y khoa, Hiệp hội và Học viện kỹ thuật Hoàng gia (Royal Society and Royal Academy of Engineering), khoa học nano (nanoscience) là khoa học nghiên cứu, ứng dụng các vật liệu ở kích thước nanomet – nguyên tử, phân tử và đại phân tử- và kỹ thuật nano (nanotechnologies) là những thiết kế, sản xuất và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị ở mức nano này.

Y khoa nano, nanomedicine, là những ứng dụng của công nghệ nano vào trong lãnh vực y tế để phòng ngừa và chẩn trị bệnh. Việc sử dụng các vật liệu, thiết bị, dụng cụ, thuốc…kích cỡ nanomet như hạt nano hóa học, nano sinh học, các robot nano…ngành y đã được “nối dài tay” hơn để chẩn đoán chính xác, định vị rõ ràng hơn, cũng như cho thuốc điều trị đặc hiệu, đúng mục tiêu (targeted), đến mức tế bào cho nhiều căn bệnh, kể cả các căn bệnh khó như bệnh ung thư.

Thuốc nano, nano drugs, là ứng dụng công nghệ nano trong ngành dược phẩm, một ứng dụng quan trọng của nano medicine. Thuốc nano bao gồm bản thân vị thuốc (small molecule nanodrugs), hay các vật mang thuốc (drug nanocarrier) đều có cấu trúc nano, nên có nhiều lợi điểm hơn các thuốc tiền thân của nó như tương thích cao, hấp thụ nhanh, đến đúng cơ quan đích, tác dụng kéo dài, ít tác dụng phụ.

 An Dương (T/h)