Bước tiến mới trong điều trị ung thư: Công nghệ ánh sáng đèn led kết hợp vật liệu nano

Trong nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí ACS Nano, nhóm khoa học từ Đại học Texas tại Austin (Mỹ) và Đại học Porto (Bồ Đào Nha) đã phát triển một liệu pháp điều trị ung thư dựa trên ánh sáng đèn LED và vật liệu nano thiếc (SnOx nanoflakes). Kết quả thử nghiệm cho thấy phương pháp này có thể tiêu diệt đến 92% tế bào ung thư da và 50% tế bào ung thư đại trực tràng chỉ sau 30 phút chiếu sáng, trong khi tế bào khỏe mạnh không bị ảnh hưởng.

Giáo sư Jean Anne Incorvia, Trường Kỹ thuật Cockrell thuộc Đại học Texas tại Austin, cho biết: “Mục tiêu của chúng tôi là tạo ra một phương pháp điều trị vừa hiệu quả, vừa an toàn và dễ tiếp cận. Công nghệ này cho phép nhắm chính xác vào tế bào ung thư mà không làm tổn hại mô lành.”

Cơ sở của phương pháp này là liệu pháp quang nhiệt cận hồng ngoại (near-infrared photothermal therapy). Đây là kỹ thuật sử dụng ánh sáng để sinh nhiệt, từ đó phá hủy tế bào ung thư mà không cần phẫu thuật hay hóa chất độc hại. Điểm khác biệt lớn của công nghệ mới là sử dụng đèn LED giá rẻ thay vì tia laser công suất cao, giúp giảm chi phí và tăng tính an toàn.

Các nhà khoa học đã phát triển một phương pháp điều trị ung thư mới sử dụng ánh sáng đèn LED và vật liệu nano thiếc. Ảnh: Getty Images

Vật liệu nano thiếc đóng vai trò quan trọng trong việc tăng hiệu quả điều trị. Các mảnh thiếc ôxít siêu mỏng có khả năng hấp thụ và chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành nhiệt năng một cách chính xác, chỉ tập trung tiêu diệt tế bào ung thư mà không gây hại đến vùng mô xung quanh.

Ung thư hiện là nguyên nhân tử vong đứng thứ hai trên toàn cầu, với hàng triệu ca mắc mới mỗi năm. Tuy nhiên, chi phí điều trị cao và các tác dụng phụ nghiêm trọng vẫn là gánh nặng lớn đối với bệnh nhân và hệ thống y tế.

Nhà nghiên cứu Artur Pinto từ Đại học Porto chia sẻ: “Mục tiêu của chúng tôi là đưa công nghệ này đến với bệnh nhân ở mọi nơi, đặc biệt là tại các khu vực thiếu thốn thiết bị y tế hiện đại. Với ung thư da, liệu pháp này có thể được thực hiện ngay tại nhà trong tương lai.”

Nhóm nghiên cứu cũng đang phát triển các thiết bị di động nhỏ gọn, có thể đặt lên vùng da sau phẫu thuật để tiêu diệt những tế bào ung thư còn sót lại, ngăn ngừa tái phát. Điều này không chỉ giảm áp lực cho hệ thống y tế mà còn mang lại sự thoải mái hơn cho bệnh nhân.

Dự án này là một phần của Chương trình UT Austin Portugal – sáng kiến hợp tác giữa Đại học Texas và Quỹ Khoa học và Công nghệ Bồ Đào Nha (FCT). Từ năm 2021, giáo sư Incorvia và nhà nghiên cứu Pinto đã tiến hành trao đổi học thuật và thực hiện thí nghiệm song song giữa hai quốc gia. Sự kết hợp giữa chuyên môn về kỹ thuật điện tử, vật liệu nano và sinh học tế bào đã mở rộng tiềm năng ứng dụng của liệu pháp ánh sáng trong điều trị ung thư.

Hiện tại, nhóm nghiên cứu đang nhận thêm tài trợ để phát triển thiết bị cấy ghép hỗ trợ điều trị ung thư vú, sử dụng cùng công nghệ LED và vật liệu nano thiếc. Đây là bước đi quan trọng hướng tới mục tiêu mang lại giải pháp điều trị hiệu quả, an toàn và tiết kiệm hơn cho bệnh nhân trên toàn cầu.

Phát minh này không chỉ mở ra hy vọng mới cho bệnh nhân ung thư mà còn đánh dấu bước tiến quan trọng trong lĩnh vực y học hiện đại.