Các nhà khoa học từ Đại học Năng lượng nguyên tử Quốc gia Nga (MEPhI) gần đây phát triển một số chất tương phản mới dùng trong kỹ thuật MRI, có thể được sử dụng để chẩn đoán cũng như để điều trị bệnh ung thư. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Journal of Applied Physics.

MRI là một phương pháp chẩn đoán y sinh rất hữu ích, trong đó thường sử dụng cộng hưởng từ hạt nhân của nguyên tử hydro (proton). Khi chụp cắt lớp, các máy MRI sử dụng các sóng vô tuyến tạo từ trường từ đó tạo ra hình ảnh của các nguyên tử hydro.

Phương pháp này cần phải sử dụng những chất tương phản để nâng cao độ chính xác và hình ảnh của các mô. Độ chính xác của tín hiệu tương phản trong MRI phụ thuộc chủ yếu vào mức độ thay đổi tốc độ giãn hồi của các proton theo trục dọc hoặc trục ngang. Quá trình giãn hồi là thời gian cần thiết để các proton phục hồi về trạng thái cân bằng của chúng. Điều này phụ thuộc vào các phân tử và nguyên tử chung quanh proton; tỷ lệ các mô khỏe mạnh và hư hại khác nhau.

Trong một số trường hợp, khi các chất tương phản làm thay đổi tốc độ giãn hồi trong các mô bệnh, người ta có thể phát hiện được các biểu hiện bệnh lý trong cơ thể bệnh nhân. Việc kết hợp kỹ thuật MRI và các chất tương phản trong nghiên cứu giúp các nhà khoa học cải thiện được khả năng tạo ảnh các khối viêm, thí dụ như sự hình thành mạch máu trong khối u ung thư.

Gần đây, các nhà khoa học tại MEPhI đã phát triển một loại chất tương phản từ các hạt nano silic có thể được áp dụng trong cả việc chẩn đoán và điều trị ung thư. Ông Viktor Timoshenko, một giáo sư giảng dạy tại MEPhI và Trường ĐH Tổng hợp Quốc gia Moscow Lomonosov, tin rằng phát hiện mới này là một thí dụ trong việc sử dụng phương pháp chẩn đoán trị liệu nano (nanotheranostics), một sự kết hợp giữa các phương pháp chẩn đoán và điều trị ở mức độ nano.

Các vật liệu được sử dụng trong phương pháp Nanotheranostics cần phải là thứ không độc hại và tương thích với cơ thể con người. Một điều quan trọng khác là các vật liệu này cần phải “vô hình” đối với hệ miễn dịch để tránh bị loại bỏ ngay khi được đưa vào cơ thể bệnh nhân. Những hạt nano cũng không thể bị tích lũy lại trong cơ thể và bề mặt của chúng không thể trở nên ô nhiễm.

Các nhà khoa học của Phòng thí nghiệm "Nanotheranostics” thuộc tại Viện Vật lý - Kỹ thuật Y sinh của trường MEPhI tin rằng việc sử dụng các hạt nano silic để phát hiện các tế bào bị hư hỏng là một trong những phương pháp hứa hẹn nhất trong kỹ thuật chẩn đoán điều trị nano đối với bệnh ung thư. Bản thân các hạt nano không độc hại đối với cơ thể người, nhưng khi dưới ảnh hưởng của sóng vô tuyến chúng có thể được làm nóng lên tới 42oC và cao hơn, từ đó có khả năng phá hủy một cách cụ bộ các tế bào ung thư.

Ông Timoshenko nói: “Do MRI đã được sử dụng rộng rãi trong việc chẩn đoán ung thư, việc phát triển một loại chất tương phản mới có khả năng được áp dụng để điều trị ung thư, là điều rất quan trọng đối với nền y học hiện đại”.