Trước Công nguyên, tổ tiên loài người đã biết dùng cỏ cây, hoa lá, khoáng vật để làm thuốc. Đến ngày nay, ngành công nghiệp dược phẩm phát triển đem đến cho nhân loại nhiều bước tiến vượt bậc trong khoa học phòng và điều trị bệnh, trong đó, nổi bật nhất là công nghệ nanorobot với quá trình từng bước hiện thực hóa giấc mơ bất tử của con người.
Trở lại quá khứ
Từ thời kỳ mông muội, sơ khai, con người đã biết sử dụng dược liệu trong chữa bệnh. Vào những năm 1550 trước Công nguyên (TCN), người Ai Cập đã bắt đầu dùng mật ong trộn với các loại thảo dược để đắp lên vết thương ngoài da chống nhiễm trùng và giúp cho vết thương mau lành. Ở Ấn Độ, từ thế kỷ thứ 6 TCN đã xuất hiện một số phương pháp chiết xuất, bào chế dược liệu từ các loài thực vật.Tại Trung Quốc cổ đại, từ thế kỷ thứ nhất sau CN cũng đã xuất hiện các tác phẩm về các dạng thuốc bột, viên tròn, cao thuốc từ dược liệu.Dưới triều đại nhà Hán, lĩnh vực này càng phát triển và đạt được nhiều thành tựu nổi bật.Tại Việt Nam, những kinh nghiệm chữa bệnh bằng cây cỏ cũng được truyền miệng trong dân gian từ đời này qua đời khác ngày càng phong phú, hoàn thiện hơn.
Cấu tạo của siêu vi cầu và siêu vi mang thuốc.
Tuy nhiên, phải đến thế kỷ XIX, ngành công nghiệp dược phẩm mới thực sự hình thành và phát triển trên nền tảng là sự phát triển của các ngành khoa học cơ sở: vật lý, hóa học, sinh học. Sự ra đời của kính hiển vi, công nghệ chiết xuất, công nghệ tổng hợp hóa học, công nghệ sinh học, công nghệ nano… là những nấc thang đưa ngành công nghiệp dược lên một tầm cao mới.
Từ việc sử dụng nguyên liệu ban đầu chỉ là dược liệu, khoáng vật thiên nhiên sang dùng các hoạt chất tinh khiết được chiết xuất từ dược liệu hay dược chất được bán tổng hợp hoặc tổng hợp hoàn toàn. Từ cách dùng thuốc uống hoặc dùng ngoài đơn giản như ngâm, sắc, hơ, xông, chườm, bó… đến các dạng bào chế hiện đại dung dịch, hỗn dịch, nhũ tương, viên nén, viên nang, thuốc tiêm, viên đặt, viên ngậm, hệ trị liệu qua da… với những đường đưa thuốc khác ngoài đường uống.
Trong thế kỉ XX, nhiều kĩ thuật mới và dạng thuốc mới được đưa vào sản xuất như đông khô, phun sấy, phun mù, bao màng, vi nhũ tương, vi nang, vi cầu... được áp dụng rộng rãi, tạo ra các sản phẩm ngày càng hoàn thiện. Các kỹ thuật vi nhũ tương, vi nang, vi cầu, bao màng không những giúp che giấu mùi vị khó chịu, tránh tương kị, nâng cao độ ổn định của dược chất mà còn giúp kiểm soát quá trình giải phóng và hấp thu trong cơ thể, làm cho dược chất giải phóng tại vùng hấp thu tối ưu với tốc độ và mức độ mong muốn.
Hướng tới điều trị đích
Bước sang thế kỉ 21, cùng với các ngành khoa học kĩ thuật khác, ngành bào chế hiện đại phát triển với tốc độ ngày càng nhanh, cung cấp cho chúng ta những sản phẩm dược phẩm ngày càng tiện lợi hơn và hiệu quả cao hơn trong điều trị.
Gần đây, kĩ thuật bào chế đang đi vào thế giới siêu nhỏ với mong muốn đưa thuốc tới đích tác dụng (targeting medication). Do sự phân bố thuốc trong cơ thể là sự phân bố không chọn lọc, bởi khi thuốc vào tuần hoàn chung sẽ được đưa tới tất cả các cơ quan trong cơ thể gồm cả cơ quan đang bị bệnh cũng như cơ quan lành. Cho nên, việc dùng thuốc như hiện nay vừa gây lãng phí thuốc vừa gây nhiều tác dụng bất lợi cho những cơ quan không bị bệnh, nhất là với các thuốc có độc tính cao như thuốc chống ung thư. Một trong những hướng giúp nâng cao hiệu quả của thuốc là đưa thuốc tới cơ quan cần điều trị (cơ quan đích).
Nano siêu nhỏ mang thuốc, hướng đi mới nhiều triển vọng
Trong những năm gần đây, các nhà bào chế đã nghiên cứu các chế phẩm nano siêu nhỏ làm chất mang thuốc như nanocapsule (siêu vi nang), nanosphere (siêu vi cầu), liposome, niosome... ứng dụng trong lâm sàng. Trong điều trị ung thư, các chất mang thuốc này được tiêm vào tĩnh mạch cơ quan bị bệnh, làm nghẽn mạch và giải phóng thuốc tại chỗ gây tác dụng điều trị, nhờ đó giảm thiểu được tác dụng không mong muốn.
Sự giải phóng thuốc được chứa trong siêu vi nang khi vào cơ thể người.
Một hướng đi hiện đại khác cũng đang được các nhà nghiên cứu quan tâm đó là tạo ra những nanorobot có kích thước siêu nhỏ và có khả năng di chuyển linh hoạt trong hệ thống tuần hoàn phức tạp của con người. Chúng được trang bị khoang rỗng chứa thuốc và những công cụ chữa trị cần thiết như đầu dò, tia laser, thiết bị phát sóng siêu âm… Các bác sĩ sẽ là người quan sát trực tiếp vị trí tổn thương từ bên ngoài và điều khiển những nanorobot này tới làm lành tổn thương, tán sỏi, tiêu diệt ký sinh trùng, tiêu diệt tế bào ung thư, phá vỡ cục máu đông và loại bỏ vùng nguy cơ gây bệnh xơ cứng động mạch… Nhờ những nanorobot này, sức khỏe của con người được can thiệp ở mức độ tế bào. Các tác nhân hay những mô cơ quan bệnh sẽ bị tiêu diệt mà không gây tổn hại đến những cơ quan khác.
Không chỉ dừng ở việc chữa bệnh, công nghệ nano còn được hy vọng sẽ là một bước tiến hóa của loài người.GS. Robert Freitas - người đi tiên phong trong công nghệ nanorobot, đã thiết kế thành công một loại robot siêu nhỏ, có khả năng chứa tới 9 tỷ phân tử O2 và CO2, gấp 200 lần lượng O2 và CO2 có thể mang được của hồng cầu trong máu. Với loại nanorobot này, sức chịu đựng của con người sẽ được nâng cao một cách rõ rệt. Việc chạy bộ liên tục hay lặn sâu dưới nước tới 15 phút mà không cần thở sẽ trở thành hiện thực.
Hi vọng rằng, trong tương lai không xa, những nanorobot sẽ được ứng dụng rộng rãi trong việc phòng bệnh, điều trị bệnh, nâng cao sức khỏe con người và biến giấc mơ “bất tử” của con người thành hiện thực.