2010/11/17

Tìm hiểu Israel qua ảnh

Mảnh đất nhỏ bé vùng cận đông là một nơi khô cằn bán hoang mạc nhưng lại rất giàu các sự kiện lịch sử trong suốt hơn 2000 năm qua và cho đến tận bây giờ. Sở dĩ nó luôn là tâm điểm của thế giới là bởi vì người xưa cho rằng trái đất như một cái cành ba lá. Một lá là châu Âu, một lá là châu Á, lá còn lại là châu Phi. Khoảng đất mà người Do Thái và Palestine ở ngày nay (gọi là Israel) là trung tâm của thế giới vì muốn đi từ châu này sang châu khác người ta phải đi qua đây. Tức là, Israel là trung tâm của thế giới. Trung tâm của Israel là Jerusalem. Trung tâm của Jerusalem là đồi Zion (Hình 1).

Hình 1. Đồi Zion nhìn từ đỉnh đồi Scopus. Nổi bật rất rõ là Vòm thờ đá mạ vàng đang tọa lạc trên nền của Đền thờ Do thái.

Chính vì thế mà mảnh đất này chứng kiến biết bao biến đổi quan trọng trong suốt hơn 2000 năm qua. Đây là nơi khởi nguồn phát sinh của Do thái giáo và Thiên chúa giáo. Đây cũng là mảnh đất thiêng của Hồi Giáo.

Do Thái là những người đầu tiên sinh sống ở vùng đất này. Lịch sử của họ được tôn giáo hóa trong kinh Torah - kinh thánh của Do Thái giáo - cơ sở để xây dựng lên Thiên chúa giáo và Hồi giáo. David là vị vua đầu tiên của dân Do thái, con trai ông là Salomon đã cho xây Đền thờ đầu tiên tại vị trí được coi là trung tâm của thế giới - trung tâm của Jerusalem - đồi Zion vào năm 950 TCN. Tuy nhiên ngôi đền này sau đó bị tàn phá bởi những người Babilon đến từ phương Bắc vào năm 586 TCN. Cho đến tận thời kì La Mã đô hộ vùng đất này. Heriod, tổng tư lệnh quân La Mã ở Israel, có vợ là người Do Thái đã cho xây Đền thờ thứ hai trên nền của đề thờ thứ nhất vào năm 70 SCN. Hình 2 mô hình thành phố Jerusalem và Đền thờ thứ hai của người Do Thái. Thế kỉ thứ sáu, những người Hồi giáo đến xâm chiếm vùng đất này và phá hủy Đền thờ rồi cho xây một nhà thờ hồi giáo và Vòm thờ đá mạ vàng (Hình 1). Di tích còn lại cho đến ngày nay là bức tường phía tây của ngôi đền, còn gọi là bức tường than khóc (Hình 3).

Hình 2. Mô hình thành phố Jerusalem và Đền thờ thứ hai của người Do Thái.

Hình 3. Bức tường phía tây còn gọi là Bức tường than khoc hiện nay, đằng sau bức tường này là khu vực Đền thờ ngày xưa của người Do Thái, nay đã mọc lên Vòm thờ đá mạ vàng.

Người Do thái vẫn trông đợi Đấng cứu thế đến để xây cho họ Đền thời thứ ba. Tất nhiên Đền thờ này phải được xây ở vị trí của hai đến thờ trước đó, mà nếu thế thì phải phá bỏ đền thờ Hồi giáo và Vòm thờ đá đi - một chuyện không thể chấp nhận được với thế giới Hồi giáo vì đây là địa điểm được Đấng tiên tri Mohamed đã bay đến đây là lựa chọn để xây nhà thờ. Người Do thái cho rằng Christ là một nhà tiên tri chứ không phải là một đấng cứu thế. Christ đã vi phạm tất cả các quy tắc của Do thái giáo. Đó là lý do tại sao người Do thái rất khó hòa bình với người Hồi giáo và Thiên chúa giáo.

Ngày nghỉ của Do thái là thứ sáu và thứ bảy. Thời điểm quan trọng nhất là Shabath bắt đầu từ lúc mặt trời lặn của ngày thứ sáu đến lúc mặt trời lặn của ngày thứ bảy. Vào thời gian này người Do thái không được làm việc mà phải nghỉ ngơi và ca ngợi Chúa tối cao (Hình 4). Ai làm việc là vi phạm lời dạy của Chúa. Một trong những điều cấm kị trong lễ Shabath đó là không được bật lửa. Trong thế giới hiện đại, bật công tắc điện, khởi động ô tô, bấm chuông điện thoại, bấm thang máy,... đều vi phạm các điều luật của Chúa. Chính vì thế vào ngày Shabath mọi người không nấu cơm, thang máy đến ngày này thì tự động chạy tất cả các tầng và dừng lại ở mỗi tầng vài giây. Nếu nóng quá thì nhờ người ngoại đạo như đạo Hồi hoặc vô đạo như người nước ngoài để bật hộ điều hòa. Một số người Do Thái mộ đạo đến bức tường than khóc để khóc lóc cầu Chúa gửi đấng cứu thế đến xây cho họ Đền thờ thứ ba. Ảnh 5 là một số người Do Thái mộ đạo vừa "khóc lóc" xong và đang đi trong thành cổ Jerusalem. Những người này không mến khách, nếu du khách chụp ảnh lộ quá thì ngay lập tức bị nhắc nhở. Người Do Thái nói chung là không niềm nở với người nước ngoài. Họ thường không tỏ thái độ gì với khách du lịch.

Hình 4. Gia đình Do thái nghỉ ngơi trong ngày lễ Shabath.

Hình 5. Một số người Do thái mộ đạo ở Bức tường than khóc.

Jerusalem là thành phố quốc tế, những người ở đó theo ba đạo chính: Do Thái giáo, Hồi Giáo và Thiên Chúa giáo. Khu của người Do Thái và Thiện chúa thì tương đối an toàn, thịnh vượng, và lịch sự (Hình 6, 7). Các cửa hàng thưa thớt và gọn gàng. Ngược lại, khu của người Hồi giáo thì đông đúc, cửa hàng tràn ra cả hè phố, lấn cả phần đường cho người đi bộ (Hình 8). Nạn chèo kéo mời chào khách rất phổ biến. Hàng hóa thì đủ thứ nhưng chủ yếu vẫn là đồ lưu niệm cho khách du lịch. Ở đây, đạo Hồi lấn át hai đạo còn lại, đạo Thiên chúa là yếu thế nhất ở chính nơi Chúa Jesus sinh ra và bị đóng đinh lên cây thánh giá.

Hình 6. Khu của người Do thái ở Jerusalem khá gòn gàng và ngăn nắp.

Hình 7. Khu của người Thiên chúa giáo.

Hình 8. Khu của người Hồi giáo. Chật chội, đông đúc, toàn trẻ con.

Hình 7 là Khu Thiên chúa giáo. Thông tin chỉ dẫn được ghi bằng tiếng Nga. Có chuyện vui như sau: Hai người Do thái ở nước ngoài gặp nhau, một người hỏi rằng, anh có biết tiếng thứ hai ở Israel là tiếng gì không? Người kia trả lời, tiếng Hebrew. Ngụ ý rằng tiếng Nga mới là tiếng được nói nhiều nhất sau đó mới đến tiếng nói của các tổ phụ Do Thái trong Cựu ước Hebrew.

Người Hồi giáo ở đâu cũng sinh sôi nảy nở rất nhanh. Theo thống kê, người Hồi giáo ở Israel có đến một nửa là dưới 15 tuổi (hình 9). Thủ lĩnh Hồi giáo Harmas phát biểu: dạ con của người phụ nữ là vũ khí sinh học. Tức là sẽ đẻ ra các chiến binh tử vì đạo. Nhóm Harmas khuyến khích trẻ em vị thành niên tham gia chiến tranh chống lại người Do Thái. Vũ khí của họ chủ yếu là gạch, đá do đó được gọi là cuộc chiến tranh ném đá.

Hình 9. Trẻ em được coi là các chiến binh.

Hình 10. Nhà thờ nơi Chúa Jesus ra đời. Một chiếc cổng bé xíu và có rất ít khác du lịch đến thăm kể từ khi nhà thờ này được trao về Palestine.

Hình 11. Vị trí Chúa Jesus ra đời với ngôi sao 14 cánh.

Ai xem phim "Khổ hình của Chúa" sẽ thấy con đường Chúa Jesus bị mang đi đóng đinh. Jesus là người Do Thái, ông sinh ra trong một cái máng cỏ. Nơi ông sinh là Bethlehem, hiện thuộc Palestine nhưng vẫn do người Do Thái canh giữ (Hình 10). Hình 11 là nơi Chúa sinh ra nằm trong một nhà thờ, có một ngôi sao 14 cánh tượng trưng cho con số thiêng 14. Từ tổ phụ Abraham đến vua David là 14 đời, từ vua David đến thời kì lưu đày ở Babilon là 14 đời, từ thời kì lưu đày ở Babilon đến chúa Jesus là 14 đời.

Hình 12. Nơi Chúa Jesus được nuôi nấng khi còn nhỏ.

Hình 13. Sự rực rỡ của Vatican đối lập với nơi mà Thiên chúa ra đời.

Hình 14. Một góc phố Palestine.

Những thánh tích của Jesus còn lại đến ngày nay thường làm người xem thất vọng vì nó không được uy nghi và bề thế như Thiên Chúa giáo (Hình 12). Nếu so sánh với Vatican thì thánh tích ở Bethlehem thật nhỏ nhoi và rất ít sự chăm sóc (Hình 13). Thánh tích nằm lọt thỏm xung quanh thế giới Hồi giáo. Ngày thường có rất ít người đến thăm vì từ khi thánh tích trao cho Palestine cai quản, dịch vụ du lịch không được phát triển lắm. Tôi đã mua một tour của một công ti Israel đến đây, chỉ được thăm Nhà thờ khoảng 30 phút, 2 tiếng còn lại thì được một công ti du lịch Palestine "chăm sóc" bằng cách đưa đến một cửa hàng lưu niệm bán đồ liên quan đến Thiên chúa giáo (Hình 14). Người ta kể rằng, ngày càng ít người Thiên chúa ở đây. Nếu có thì các thiếu nữ Thiên chúa giáo sẽ lấy chống Hồi giáo. Mỗi lần như vậy thì chuông nhà thờ lại nguyện một lần để tưởng nhớ Thiên chúa giáo đã mất một con chiên. Thánh tích của gia đình chúa Jesus, nơi Đức chúa được nuôi dưỡng. Một nơi đã từng nuôi dưỡng con người làm thay đổi thế giới mà nay không được chăm sóc cẩn thận, hoặc có nhưng hoàn toàn không xứng đáng với vị thế của Thiên chúa giáo trên thế giới.

Hình 15. Bảo tàng diệt chủng Do thái ở Jerusalem.

Lịch sử nhà nước Israel bắt đầu từ năm 1948. Sau thế chiến 2 và vụ diệt chủng người Do thái làm cho sáu triệu người của dân tộc này bị mất mạng (Hình 15). Liên hợp quốc (quân đồng minh) chuộc lại lỗi lầm của mình vì đã không hành động kịp thời để ngăn chặn vụ diệt chủng bằng cách phân chia vùng đất mà nay gọi là Israel cho nhà nước Do Thái. Bản đồ năm 1948 cho thấy nhà nước Do thái chỉ được khoảng 40%, người Palestine được 60% tỉ lệ với số dân thời đó. Lúc đó người Do thái trên thế giới khắp nơi ăn mừng kết quả không ngờ. Điều ước nguyện từ hàng ngàn năm nay đã trở thành hiện thực. Từ khi mất nước cho đến ngày nay, người Do thái ngày nào cũng cầu nguyện "sang năm ở Jerusalem" ngay cả bây giờ, giữa Jerusalem người ta vẫn cầu như thế. Tuy nhiên, người Palestine lúc đó không đồng ý với Liên hợp quốc. Họ coi tất cả vùng đất đấy là của họ. Với sự trợ giúp của các nước láng giềng như Ai cập, Lebanon, Jordan và thế giới Hồi giáo, người Palestine và Do thái có "cuộc chiến tranh sáu ngày" vào năm 1967. Kết quả là người Do thái chiếm hết toàn bộ đất Palestine gồm bờ tây sông Jordan và dải Gaza. Thắng thế họ chiếm toàn bộ bán đảo Sinai của Ai cập và Ai cập phải hứa không hỗ trợ Palestine thì người Do thái mới trả lại bán đảo này. Đến năm 1990 thì phong trào PLO mới lập được nhà nước Palestine trở lại và Do thái hứa sẽ trao trả toàn bộ vùng bờ tây và dải Gaza cho Palestine. Tiến trình chưa đến đầu đến đũa thì Arafat chết, Harmas lên cầm quyền và tiếp tục khủng bố Do thái. Tiến trình hòa bình hoàn toàn bế tắc. Hình 14 là khu vực Palestine. Cùng một vùng đất nhưng thuộc hai nhà nước khác nhau. Kết quả khác hắn nhau. Vùng đất thuộc Palestine ngèo nàn, vùng đất thuộc Do thái thịnh vượng (Hình 16).

Hình 16. Tel-aviv, thành phố hiện đại của Israel.

Người Palestine yếu thế về mọi mặt. Kinh tế, chính trị, quốc phòng. Hàng ngày, hành ngàn người Palestine phải sang Israel thông qua một số cửa khẩu để làm ăn (Hình 17). Những công việc họ làm đều là những việc nặng nhọc như xây dựng, giúp việc,... Kinh tế phụ thuộc chủ yếu vào người Do thái. Không tiền, ít vũ khí, nhưng Harmas vẫn kêu gọi thánh chiến, dùng ngay mạng sống của họ làm vũ khí. Kêu gọi thiếu niên tử vì đạo sẽ được lên thiên đường, sẽ được sung sướng. Kêu gọi phụ nữ đẻ thật nhiều để dân số vượt người Do thái. Những quan niệm thông thường ở các nơi khác trên thế giới như lòng nhân từ, khoan dung, bùng nổ dân số, vô học,... thật lạ lẫm ở nơi này.

Hình 17. Hàng ngày, hàng ngàn người Palestine phải đi qua những chiếc cổng như thế này để sang vùng đất của Israel để làm các công việc nặng nhọc.

Hình 18. Các ngôi nhà được làm bằng đá ở Jerusalem.

Một trong những quy định của thành phố là các nhà ở Jerusalem phải được xây bằng đá lấy từ Jerusalem (Hình 18). Xây dựng ở đây rất nặng nhọc vì toàn bộ thành phố nằm trên các ngọn đồi bằng đá cứng. Những việc nặng thường được giao cho người Palestine.
Tôi đã có thời gian 2 tháng công tác ở đây. Một xã hội cực kì khó hòa nhập. Cuối tuần không thể tìm thấy một cái gì để có thể giải trí được. Không bus, không ô tô, không hàng quán. TV chỉ chiếu mấy kênh nói xì xồ toàn tiếng Hebrew. Tối ra ngoài đường vắng tanh vắng ngắt, các gia đình Do thái tụ tập nhau hát thánh ca. Những người lang thang ngoài đường vào ngày cuối tuần toàn dân ngoại quốc hoặc ngoại đạo. Người Do thái bị Liên hợp quốc ra hết bản án này đến bản án khác vì thực chất đây là một nước phân biệt tôn giáo. Chính vì thế tôi mới dành nhiều thời gian tìm hiểu về mảnh đất này. Thứ nữa, tôi theo mấy tour của công ti Do thái, gặp phải tay guide hướng dẫn rất tốt nên cũng hiều nhiều điều. Chúng ta cứ yên tâm đi thăm quan, những địa danh thì không bao giờ bị khủng bố vì dân ở đây sống chủ yếu dựa vào du lịch. Nếu có quả bom thì cả Do thái và Palestine đều treo niêu hết. Nguy hiểm nhất là vùng dải Gaza và vùng định cư mới của Do thái thôi. Còn ở những nơi khác như Tel-aviv thì không vấn đề gì. Tuy nhiên không phải kể như thế là an toàn. Vào chỗ đông dân cư đều bị kiểm tra như vào sân bay. Ngoài đường thì thấy rất nhiều người mặc áo lính, cả trai lẫn gái. Đi nghĩa vụ quân sự 2 năm là bắt buộc với tất cả mọi người. Chắc các bác nghe đến các chiến binh Do thái, rất xinh đẹp và hấp dẫn (Hình 19). Hình như trước đây có một số trên FHM chụp toàn các chiến binh Do thái thì phải. Nhưng ngoài đường họ không thích bị chụp ảnh đâu, ảnh dưới đây là tôi chụp trộm trong xe bus ở Jerusalem. Điển hình của xe bus Do thái: ông già mộ đạo áo đen và nữ chiến binh khoác súng (Hình 20).

Hình 19. Nữ chiến binh Israel.


Hình 20. Điển hình của xe bus Do thái: ông già mộ đạo áo đen và nữ chiến binh khoác súng.

Tôi quay lại câu chuyện của Chúa Jesus. Chúa Jesus sau khi bị Judas bán cho người Do thái, thì bị các tư tế Do thái yêu cầu binh lính La Mã đóng đinh trên thập tự giá sau khi đã tra tấn rất dã man. Ai đã xem phim "Khổ hình của Chúa" sẽ thấy rất rõ. Tổng quản La Mã tuy cho chút lưu luyến không muốn làm hại Jesus nhưng các tư tế Do thái một mực yêu cầu, họ thà chọn phóng thích một tên vô lại trộm cướp còn hơn phóng thích Jesus. Và thế là Jesus phải tự mình vác thập tự giá đến nơi đóng đinh. Trên đường đi, Jesus đã dừng lại ở 12 nơi và đến nay vẫn còn vết tích ở Jerusalem. Tôi chỉ nhớ và chụp được có mấy nơi thôi.

Hình 21. Chúa mệt nên vịn tay vào bức tường này.

Hình 22. Còn đây là cô thiếu nữ Veronica mang nước mới Jesus uống khi ngài trên đường ra nơi bị đóng đinh.

Khi chụp các thánh tích này tôi đã loại bỏ những quang cảnh lộn xộn xung quanh của các cửa hàng Hồi giáo. Thánh tích cuối cùng là Nhà thờ mộ thánh mới nằm ở trong khu Thiên chúa giáo. Tuy nhiên, ngay cả ở đây, lối vào khu Nhà thờ mộ thánh (Holy Sepulchre, hình 23) cũng cực kì lộn xộn bởi hàng quán xung quanh. Lối vào là một cái cổng bé nhỏ. Biển chỉ dẫn Nhà thờ mộ thánh bị đủ các loại biển chỉ dẫn khác chèn ép. Thật không xứng với nơi thánh thiêng nhất của Thiên chúa giáo một chút nào.

Hình 23. Lối vào Nhà thờ Mộ thánh.

Hình 24. Nhà thờ Mộ thánh. Đi qua cái cổng bé nhỏ thì không gian được trải rộng hơn một chút nhờ có một cái sân trước khi vào nhà thờ.

Hình 25. Thánh tích thứ 13, thánh tích cuối cùng chính là nơi chúa Jesus bị đóng đinh trên cây thánh giá.

Hình 26. Sau khi bị đóng đinh trên thánh giá, thi thể của chúa Jesus được hạ xuống chiếc bàn đá này. Hàng ngày, môn đệ của Chúa đến đây chạm vào chiếc bàn đá để cầu xin Chúa ban phước lành.

Sau khi Thiên chúa trút linh hồn, một đệ tử của ngài là ông Joseph đã mai táng Chúa ở trong mộ của gia đình ông ta vì Jesus ở Bethlehem chứ không phải ở Jerusalem. Ngày đó, mỗi gia đình có một hầm mộ, những người trong gia đình chết sẽ được đưa vào hầm mộ. Trong hầm mộ có nhiều ngăn. Mỗi ngăn có thể chứa được một người chết. Hôm sau Đức bà Maria đến thăm hầm mộ thì không còn thấy thi thể của Jesus đâu nữa vì ngài đã sống lại và bay về trời.

Hình 27. Hầm mộ của Chúa Jesus, nơi ngài bay về trời. Hàng ngày, các khách du lịch và con chiên của Chúa vẫn nối đuôi nhau được vào thăm hầm mộ.

Bây giờ ta chuyển sang khu Hồi giáo. Khi Châu Âu còn chìm đắm trong thời kì Trung cổ thì ở vùng Cận Đông và Tiểu Á Hồi giáo phát triển rất mạnh. Hệ quả của nó là văn hóa và tôn giáo được phát triển ra những vùng xung quanh. Ngay cả ở Châu Âu, Tây Ban Nha là nước bị ảnh hưởng của Hồi giáo tương đối nhiều. Theo truyền thuyết Hồi giáo, tiên tri Muhammad đã bay trong một đêm từ thánh địa Mecca ở Các tiểu vương quốc Ả rập đến Jerusalem. Tại đây, ngài đã gặp Moses và được Moses tư vấn. Hòn đá mà hai ông gặp nhau nay được bảo vệ bởi Vòm thờ đá mạ vàng. Một trong những công trình đẹp nhất ở Jerusalem. Đối với Do thái giáo, hòn đá đó chính là nơi tổ phụ Abraham của họ đáp ứng yêu cầu của Thiên chúa là hi sinh con trai của Abraham là Isaac. Đối với cả hai tôn giáo thì vị trí này là một trong những vị trí thánh thiêng của những thánh thiêng. Đặc biệt với Do thái giáo, chỉ có vị tư tế tối cao nhất mới được đứng vào vị trí này. Hòn đá thì ở đó nhưng vị trí trước kia nó từng ở đâu thì người Do thái lại không biết. Chính vì thế mà không một người Do thái mộ đạo nào được đặt chân đến vùng đất đằng sau bức tường than khóc, tức là không được đặt chân vào bên trong vùng đất trước đây đã từng là Đền thờ thứ nhất và thứ hai của họ vì sợ chẳng may đứng vào vị trí thánh thiêng mà không được phép.

Hình 28. Vòm thờ đá mạng vàng, nơi Muhammad gặp Moses.

Người ta nói rằng, ở Jerusalem chỉ cần nhìn mũ là biết người đó thuộc tôn giáo nào. Người Do thái áo dài đen, quần đen, giầy đen, mũ phớt đen, áo sơ mi bên trong thì trắng (Hình 29). Đặc biệt là người Do thái có cái tóc mai rất dài. Với họ thì Chúa ở trên trời, con người trần tục không được để cái đầu của mình hướng thẳng lên trời mà lúc nào cũng phải đội mũ. Ở nhà nếu không đội mũ thì cũng phải đội một cái mũ nhỏ kẹp vào tóc ở trên đầu. Bất cứ người nào thuộc dân Do thái ở bất kì nơi nào trên thế giới đều có thể trở thành công dân Israel. Chuyện định nghĩa thế nào là người Do thái thì rất đơn giản, cứ 1/4 dòng máu là người Do thái là được, tức là chỉ cần tối thiểu ông hoặc bà là người Do thái là được coi là người Do thái. Định nghĩa này dựa trên định nghĩa mà Đức Quốc xã đã đưa ra thời chiến tranh thế giới 2 để tiêu diệt người Do thái. Chính vì thế ở Israel có đủ loại màu da giống như ở Mỹ. Tuy nhiên người Do thái da trắng vẫn chiếm đa số, đặc biệt là Do thái ở Nga chiếm nhiều nhất. Thiếu nữ Do thái gốc Nga hoặc Đông Âu thường xinh đẹp nên có rất nhiều trường hợp đàn ông Do thái bỏ vợ để lấy các cô gái Do thái Nga. Hiện tượng này rất phổ biến vì thu nhập của người Israel cao hơn thu nhâph của người Nga nhiều.

Hình 29. Trang phục của đàn ông Do Thái.

Người Do thái đội mũ ai cũng biết, người ngoại đạo mà vào khu vực thánh thiêng của Do thái cũng phải độ mũ. Ngược lại, Người ngoại đạo mà vào khu thánh thiêng của Thiên chúa giáo hoặc Hồi giao lại phải bỏ mũ ra vì theo họ như thế là tỏ lòng kính trọng với Chúa. Nam giới Hồi giáo thì có vẻ thoải mái, thỉnh thoảng lắm mới thấy một người đàn ông Hồi giáo ăn mặc chỉnh tề như hình 30. Tuy nhiên, Hồi giáo là phải có râu trừ mấy thắng bé.

Hình 30. Trang phục của đàn ông Hồi giáo.

Phụ nữ Hồi giáo thì rất dễ nhận ra ở khắp nơi trên thế giới. Với chiếc khăn trùm kín đầu giữa trời nóng bức thì không thấy dễ chịu chút nào. Nghe những câu chuyện về phụ nữ Hồi giáo mà thấy phụ nữ Việt Nam thật may mắn. Trước đây, phụ nữ Hồi giáo phải che kín từ đầu đến chân. Thỉnh thoảng ở Jerusalem hoặc ngay cả ở sân bay Bangkok cũng thấy thế. Bây giờ thì họ cởi mở hơn một chút, khuôn mặt không nhất thiết phải bị che kín. Giống như một số nước như Ấn Độ, cưới xin là do gia đình sắp đặt. Người phụ nữ một khi về đến nhà chồng thì cả đời chỉ biết phục vụ chồng con mà thôi. Có một câu chuyện thế này, một cô gái Palestine bị một tên vô lại làm ô uế sự trong trắng. Gia đình nhà cô ta, thay cho việc thông cảm và an ủi người bị hại thì họ lại nguyền rủa và ép cô gái tự vẫn vì cô gái đã mang lại tủi nhục cho gia đình. Người Do thái luôn lải nhải, nếu là người tốt thì hãy tốt với chính những người thân của mình trước khi tốt với người khác. Con cái của mình mà không yêu thương thì nói chi đến yêu thương người khác. Tôi thấy cũng đúng.

Hình 31. Một số khách du lịch đến đây cũng quấn khăn theo kiểu Hồi giáo.

Hình 32. Ngay cả trẻ em Hồi giáo cũng phải mang bộ quần áo nặng nề và nóng bức.

Khác với các sử gia Việt Nam, các sự kiện lịch sử thường được các sử gia đưa ra theo kiểu "tầm chương, trích cú" dựa trên sách này, sách nọ. Từ các câu cú đó mà dựng lại lịch sử Việt Nam. Chính vì thế lịch sử thường không mang tính khoa học cao mà mang tính suy luận là chính. Lịch sử của Do thái thì được xây dựng hoàn toàn khác. Dân số Do thái trên toàn thế giới khoảng 12 triệu, riêng ở Israel là 6 triệu. Nếu trước đây có ai hỏi thành phố nào nhiều người Do thái sinh sống nhất trên thế giới thì câu trả lời không phải là Jerusalem hay Tel-aviv mà là New York. Nếu các bác liệt kê các vĩ nhân trên thế giới thì người Do thái chiếm một tỉ lệ không nhỏ như Eistein, Landau, Freud,... Nếu tính theo tỉ lệ vĩ nhân/đầu người thường thì Do thái cao nhất. Tại sao nhỉ? Phải chăng gene của Do thái tốt, Do thái thông minh hơn người khác? Do thái có nhiều vĩ nhân là vì người Do thái dù ở bất kì đâu cũng đều hiểu rất rõ lịch sử của dân tộc mình. Nhớ hầu hết các sự kiện quan trọng lịch sử của tổ tiên họ những sự kiện vĩ đại mà cả thế giới phải kính phục. Sở dĩ họ làm được điều này là bởi vì Do thái đã "tôn giáo hóa" lịch sử của họ. David là người thực, vua thực của Do thái và đã được các sử gia thần thánh hóa và đưa vào kinh thánh. Người Do thái sau khi tôn giáo hóa lịch sử thì họ vẫn tiếp tục viết lịch sử của mình và hàng ngày con cháu của họ phải học tập và ghi nhớ. Chúng ta hình dung, chúng ta sinh ra, lớn lên trong một bầu không khí lịch sử oai hùng, tư tưởng vĩ đại thì sẽ sinh ra những vĩ nhân. Jerusalem là một thành phố đặc biệt. Mỗi một thời đại thống trị sẽ xây dựng trên nền sụp đổ của thời đại trước đó. Khảo cổ học là một công cụ hữu hiệu cho lịch sử. Chỉ cần nói di vật đó ở tầng nào của Jerusalem là người ta có thể biết nó ở thời kì nào, rất rõ ràng, rất khoa học. Nhờ khảo cổ học mà người ta chứng minh được hầu hết các sự kiện quan trọng trong Cựu ước đều có thật.

Nơi trang trọng nhất của bảo tàng Jerusalem trưng bày một di vật có tuổi 2000 năm đó là kinh Torah được khắc lên tấm đồng. Di vật này được tìm thấy cách đây khoảng 50 năm khi người ta khai quật một di tích gần biển Chết. Tôi không có cái ảnh nào về di vật này vì người ta không cho chụp ảnh trong bảo tàng. Tuy nhiên điều tôi muốn kể là cảm xúc của tôi khi thấy một cô bé học sinh lần mò từng chữ ở cái di vật 2000 năm tuổi đó mà đọc không sót một chữ nào. Một anh bạn Do thái nói rằng, học sinh cấp một có thể đọc và hiểu tất cả những chữ trên tấm đồng đó. Ngôn ngữ mà người Do thái dùng bây giờ không khác gì ngôn ngữ của tổ phụ Cựu ước dùng trong suốt 2000 năm qua. Ngôn ngữ của cô bé cấp một Do thái ở Israel ngày nay không khác gì ngôn ngữ của David đã chiến thắng gã khổng lồ Goliad. Có bao nhiêu dân tộc còn lưu lại chữ viết của mình trong suốt 2000 năm mất nước?

Liên quan đến Diệt chủng Do thái thì các bạn đã xem nhiều phim lắm rồi. Tuy nhiên ta cứ hỏi tại sao dân tộc đó cứ ngoan ngoãn đi đến chỗ chết mà hầu như chẳng có phản kháng gì. Hình ảnh tiên lính Phát xít cầm súng bắn hết người này đến người khác, hình ảnh người Do thái cứ chịu trận rồi ngã xuống nấm mồ tập thể chính họ đào sẵn luôn ám ảnh mọi người. Nếu phải Việt Nam thì trước khi ta chết thì cũng phải cho thằng giết ta vài hòn gạch cho sứt đầu mẻ chán cái đã. Tôi đặt câu hỏi này với rất nhiều người Do thái khi đi thăm bào tàng Diệt chủng Do thái ở Jerusalem. Có nhiều câu trả lời nào là họ không có vũ khí, họ không biết họ sẽ chết, họ cầu Chúa đến cứu,... Nhưng theo tôi lời giải thích sau là có lý nhất: Dân Do thái không được chào đón ở bất kì nơi nào trên thế giới vào thời điểm trước đó. Nên nếu họ có trốn thoát rồi thì cũng bị bắt trở lại. Thỉnh thoảng các bạn có nghe thấy một số người Đức, Ba Lan cứu giúp Do thái, những người như vậy rất ít. Chẳng hạn, các bạn đọc Ai-van-hô se thấy xuất hiện lão nhà giàu Do thái keo kiệt. Tức là từ xa lắm rồi, những người không thừa nhận Jesus bị báng bổ ở khắp mọi nơi. Hơn nữa, dù mất nước 2000 năm và lang thang khắp nơi trên thế giới nhưng bao giờ họ cũng gắn bó với nhau, tuân thủ các điều răn của Chúa, nói tiếng tổ phụ Cựu ước,... Chính vì thế mà Do thái luôn khác với những người xung quanh. Chẳng ai thích thế cả và chính vì thế hầu như chẳng ai giúp họ trong thời kì bị Đức tàn sát.

Hình 33. Một nhà thờ Thiên chúa ở Jerusalem.

Ở Jerusalem có rất nhiều nhà thờ Thiên chúa. Mỗi một nhà thờ đều có hai câu hỏi mà khách du lịch cần hỏi: 1. Tại sao nó lại ở chỗ này. 2. Nó đã được xây bao nhiêu lần. Mỗi nơi Jesus từng đặt chân và được ghi trong Tân ước đều mọc lên nhà thờ, trả lời cho câu hỏi thứ nhất. Sau bao nhiêu kinh qua, các nhà thờ bị phá hủy và lại được xây lại trả lời cho câu hỏi thứ hai. Thường các nhà thờ thiên chúa được xây lại khoảng 6-7 lần.

Hình 34. Những bức tường do người Hồi giáo xây để chống lại cuộc thập tự chinh của người Thiên chúa vẫn còn đến ngày nay, uy nghi và hùng vĩ.

Hình 35. Vào ngày Shabath, các học sinh Do thái trong trang phục kín đáo màu xanh nhạt (gần màu cờ của Israel) đến đây để cầu Đấng cứu thế đến.

Hình 36. Cờ của Israel là ngôi sao David.

Cờ của Israel là Ngôi sao David, là một ngôi sao sáu cánh do hai hình tam giác lộn ngược lồng vào nhau. Các bạn mà xem phim "Davinci's code" sẽ thấy một suy nghĩ khá thú vị về ngôi sao này. Thiên chúa coi Do thái là dân ngoại. Bộ phim kể về dòng dõi của Jesus còn sống đến tận ngày nay. Có một nhóm người có trách nhiệm bảo vệ cho dòng dõi của Chúa. Tiếng Anh blood line - dòng máu của Chúa được biến hóa thành Rose line, chính vì thế thỉnh thoảng các bác có thấy người nước ngoài tên là Roseline. Những người này phải thực hiện các nghi lễ khoái lạc bí mật. Nó được giải thích bằng hình vẽ của ngôi sao David: hình tam giác có đỉnh hướng lên trên tượng trưng cho nam tính - thanh gươm sắc nhọn; hình tam giác đỉnh hướng xuống dưới biểu trưng cho nữ tính - một chiếc cốc. CHính vì thế mới có khái niệm chén thánh (holy grail), nếu xem bức tranh bữa tiệc cuối cùng của Davinci hoàn toàn không có cái chén nào hết. Cái chén chính là mã hóa của dạ con người phụ nữ - vợ của Jesus. Tìm chén thánh không phải là tìm cái chén của Jesus mà là tìm dòng dõi của Jesus. Biểu tượng nam nữ hòa hợp thành một ở ngôi sao David được bộ phim hiểu sang một ẩn dụ khác mà không được Do thái thích lắm. Tay guide Do thái của em chửi bới bộ phim thậm tệ, kết luận là đó là một câu chuyện viễn tưởng.

Nói chung người Do thái không được các dân tộc khác thích. Một số người cho rằng người Do thái quá kiêu ngạo, siêu hùng nhưng cực kì xấu xa, là dân được chọn nhưng cũng là tội đồ muôn thủa. Các bạn mà để ý, hình dáng của nước Israel và vùng bị Israel chiếm đóng giống hệt một con dao găm. Con dao này kéo dài từ Địa trung hải xuống tận Hồng hải và cắt vùng đất của Hồi giáo làm đôi. Israel bị chủ nghĩa phân biệt chủng tộc của Đức tàn sát thì nay họ áp dụng chủ nghĩa phân biệt tôn giáo để đàn áp người Palestine. Chủ nghĩa Phục quốc Do thái do Herzl cầm đầu đã đi ra khỏi mục đích ban đầu của nó khi năm 1948 Liên hợp quốc thành lập nhà nước Israel để người Do thái và Hồi giáo cùng chung sống hòa bình không phân biệt tôn giáo.

Hình 37. Vùng đất Israel chiếm giống như một chiếc dao găm chia đôi thế giới Hồi giáo.

Người ta nói Jerusalem là tháp Babel của đức tin. Lăng kính của tâm trí con người khúc xạ ánh sáng của Chúa duy nhất thành những màu lòe loẹt, rối rắm. Bất kì hành động nào ở Israel đều là tâm điểm chú ý của 1,3 tỉ người Thiên chúa giáo, 1 tỉ người Hồi giáo và 13 triệu người Do thái.

2010/04/27

Ứng dụng hạt nano từ tính ô xít sắt

Vật liệu nanô ô xít sắt từ tính thường được ứng dụng trong y sinh học có thể có sẵn trong tự nhiên nhưng cũng có thể được tổng hợp. Hai loại ô xít sắt được nghiên cứu và ứng dụng nhiều nhất là magnetite Fe3O4 và maghemite g-Fe2O3. Ngoài ra các loại ferrite như MO.Fe2O3 trong đó M = Ni, Co, Mn, Zn, Mg cũng được nghiên cứu nhiều.

1. Hạt nanô từ tính dưới tác động của từ trường ngoài

Dưới tác dụng của một từ trường bên ngoài, phụ thuộc vào hưởng ứng của từ trường ngoài mà người ta phân vật liệu thành các dạng như sau: nghịch từ (DM), thuận từ (PM), sắt từ (FM) và siêu thuận từ (SPM). Hình 1 minh họa sự chuyển động của mạch máu trong đó có sự tồn tại của hạt nanô từ tính (giữa). Các thành phần trong mạch máu có tính chất từ khác nhau. Có thành phần là nghịch từ (DM), thuận từ (PM), sắt từ (FM) và siêu thuận từ (SPM). Phần lớn các chất hữu cơ có tính nghịc từ, một số ion của sắt có mặt trong các ferritin có tính thuận từ, hạt nanô từ tính được tiêm từ bên ngoài vào có tính sắt từ và siêu thuận từ.

Hình 1: Mô hình minh họa sự chuyển động của mạch máu trong đó có sự tồn tại của hạt nanô từ tính (giữa). Các thành phần trong mạch máu có tính chất từ khác nhau. Có thành phần là nghịch từ (DM), thuận từ (PM), sắt từ (FM) và siêu thuận từ (SPM).

Giả sử từ trường ngoài đặt vào là H, sự hưởng ứng của vật liệu được gọi là từ độ M, thì người ta định nghĩa cảm ứng từ B là: B = m0(H + M). Trong đó, m0 là độ từ thẩm của chân không. Từ độM là số mô men từ của nguyên tử trên một đơn vị thể tích M = Nm/V. (m là mô men từ nguyên tử). Người ta định nghĩa độ cảm từ: c = M/H. Vật liệu nghịch từ có độ cảm từ âm và nhỏ (10-6), vật liệu thuận từ có độ cảm từ dương và nhỏ (10-3 – 10-5), vật liệu sắt từ và siêu thuận từ có độ cảm từ dương và rất lớn (104). Vật liệu sắt từ thường thể hiện tính trễ từ do vật liệu có tính dị hướng theo trục tinh thể. Tuy nhiên, nếu kích thước vật liệu nhỏ đi, chuyển động nhiệt sẽ có thể phá vỡ trạng thái trật tự từ giữa các hạt thì vật liệu sắt từ trở thành vật liệu siêu thuận từ. Đặc điểm quan trọng của vật liệu siêu thuận từ là có từ độ lớn khi có từ trường ngoài và mất hết từ tính khi từ trường ngoài bằng không.

Tính siêu thuận từ là một tính chất rất quan trọng khi ứng dụng hạt nanô từ tính trong sinh học. Ở trạng thái siêu thuận từ, thời gian hồi phục của mô men từ là:

t = t0 exp(DE/kT)

DE là hàng rào thế năng cản trở sự quay của mô men từ, kT là năng lượng nhiệt. Vì là vật liệu siêu thuận từ, nên các hạt từ tính trong vật liệu không tương tác với nhau. Giá trị t0 cho hạt không tương tác vào khoảng 10-10 – 10-12 s phụ thuộc rất ít vào nhiệt độ. Hàng rào thế năng DE phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó có dị hương từ tinh thể và dị hướng hình dạng. Để đơn giản ta chỉ xét dị hướng từ tinh thể (tính chất nội) đơn trục: DE = KV, với K là mật độ năng lượng dị hướng từ tinh thể và V là thể tích của hạt. Như vậy DE tỉ lệ với V là thể tích của hạt. Nếu thể tích nhỏ hàng rào thế năng này sẽ thấp và năng lượng nhiệt ở nhiệt độ phòng có thể đủ lớn để làm quay mô men từ và hệ ở trạng thái siêu thuận từ. Tuy nhiên, trạng thái siêu thuận từ còn phụ thuộc vào thời gian đo đạc tm. Nếu thời gian hồi phục t << style=" ">m thì quá trình quay của mô men từ rất nhanh so với thời gian đo đạc. Như vậy, hạt nanô từ tính thể hiện tính “thuận từ” đối với người đo. Nếu thời gian hồi phục t >> tm thì quá trình quay mô men từ chậm hơn so với thời gian đo. Như vậy, hạt nanô từ tính thể hiện tính chất “hãm” (blocked) đối với người đo. Người ta định nghĩa nhiệt độ hãm Tb là nhiệt độ nằm giữa hai trạng thái nói trên, ở đó, t = tm. Hình 2 minh họa bản chất siêu thuận từ khi nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ hãm Tb, và khi nhiệt độ cao hơn nhiệt độ hãm Tb. Trên thực tế các phép đo thực có giá trị 102 s với phép đo dòng một chiều, 10-1 – 10-5 s với dòng xoay chiều, 10-7 – 10-9 s với phép đo phổ Mossbauer.


Hình 2: Minh họa bản chất siêu thuận từ, (trái) khi nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ hãm Tb, và (phải) khi nhiệt độ cao hơn nhiệt độ hãm Tb.

Như vậy, dưới tác dụng của một từ trường đồng nhất thì các mô men từ của nguyên tử hoặc của các các hạt nanô từ tính sẽ quay theo phương của từ trường ngoài. Chú ý là các mô men từ quay chứ không dịch chuyển. Để nguyên tử hoặc hạt nanô dịch chuyển thì cần phải có mặt của một gradient từ trường. Lực tác dụng lên hạt nanô dưới tác dụng của một gradient từ trường là:

Fm = Vm DcÑ(B2/2m0) = Vm DcÑ(BH/2)

(Phương trình 1)

Với Dc = cm - cw là sự khác biệt về độ cảm từ của hạt nanô từ và nước (môi trường hạt nanô từ tính nằm trong đó). Vm là thể tích của hạt nanô. Đại lượng trong ngoặc là mật độ năng lượng từ tĩnh. Với ô xít sắt giá trị Dc lớn hơn không nên các hạt nanô từ tính ô xít sắt mà phân tán trong nước sẽ bị hút về phía cục nam châm đặt gần đó. Hiện tượng này được ứng dụng trong sinh học để phân tách và chọn lọc tế bào.

2. Ứng dụng hạt nanô từ tính trong tự nhiên

Magnetite được biết đến từ lâu. Trước đây người ta cho rằng vật liệu này chỉ được tạo thành khi đất đá nóng chảy ở nhiệt độ và áp suất cao. Đến tận năm 1962 người ta mới tìm thấy magnetite còn được hình thành ở bên trong cơ thể của một sinh vật chuyên ăn tảo ở biển đó là ốc biển. [1] Sự có mặt của magnetite làm cho răng của sinh vật này cứng hơn để có thể tiêu hóa thức ăn dễ dàng hơn. Muối sắt từ bên ngoài đi vào trong cơ thể và được chuyển hóa thành hydroxide sắt. Quá trình chuyển hydroxide sắt thành magnetite hiện nay vẫn chưa được biết. [2]

Hình 3: Ảnh hiển vi điện tử truyền qua của một số vi khuẩn có từ tính. Hình dáng của các hạt nanô khác nhau, nó có thể là hình lục giác, hình lập phương, hình elip. Chúng có thể xắp xếp tạo thành một chuỗi, nhiều chuỗi hoặc không theo một trật tự nào.

Hình 4: Ảnh hiển vi của khuẩn xoắn từ tính. Khuẩn này có hai roi và có đến 60 hạt từ tính ở bên trong xắp xếp thành một chuỗi. Thanh ngang có chiều dài 0,5 mm.

Đến năm 1975 người ta mới phát hiện ra vi khuẩn có từ tính, hiện nay chúng là đối tượng nghiên cứu nhiều nhất của các hệ sinh học có từ tính.[3] Vi khuẩn từ tính có khả năng tạo ra các hạt nanô tinh thể có từ tính có kích thước từ 50 – 100 nm (hình 3). Các hạt nanô nằm bên trong tế bào và thường dính vào màng của các không bào tạo nên một cấu trúc gọi là magnetosome. Các hạt nanô từ tính tổng hợp tự nhiên thường là magnetite Fe3O4 và greigite Fe3S4. Các vi khuẩn có từ tính có thể là khuẩn cầu, khuẩn phẩy, hoặc khuẩn xoắn (hình 4). Chúng được tìm thấy ở rất nhiều nơi như ao, hồ, đầm lầy, bãi biển, đáy biển,… Chuỗi các hạt nanô từ tính có vai trò như chiếc la bàn giúp cho vi khuẩn định hướng trong từ trường của trái đất để tìm các vùng ưa khí (aerophilic) nằm trên biên giữa bùn/nước trong tự nhiên. Các vi khuẩn này bơi lên phía bắc ở bắc bán cầu, bơi xuống phía nam ở nam bán cầu, bơi theo hai hướng ở xích đạo.[4]


Hình 5: Hai hạt nanô từ tính tìm thấy ở sao Hỏa (trái) và ở trong vi khuẩn trên trái đất (phải)


Không chỉ có các vi khuẩn nhỏ bé, các động vật lớn cũng sử dụng từ trường để định hướng như kiến, ong, chim bồ câu đưa thư, cá hồi. Một vài giả thiết về khả năng định hướng của các động vật này đã được đưa ra để giải thích. Hiện nay người ta tin rằng các hạt nanô từ tính bên trong cơ thể đã tương tác với từ trường của trái đất. Nghiên cứu các sinh vật này người ta thấy sự có mặt của hạt nanô từ tính trong nhiều bộ phận trong cơ thể của chúng.[5][i] Hình dạng và định hướng của các hạt nanô có mặt trong cơ thể các sinh vật sống trên trái đất rất gần với hình dạng và định hướng của các hạt nanô tìm thấy trên sao Hỏa (hình 5). Điều này ủng hộ giả thuyết về sự sống có thể được lan truyền từ hành tinh này đến hành tinh khác.[6]

Người ta đã thử nghiệm khả năng ứng dụng của các vi khuẩn từ tính. Để làm được điều đó thì phải nuôi cấy các vi khuẩn có từ tính dưới điều kiện thông thường. Cho đến nay chỉ có một số vi khuẩn đã được phân lập và nuôi cấy. Vi khuẩn xoắn AMB-1 là loại vi khuẩn đã được nghiên cứu và có thể nuôi cấy với tốc độ 0,34 g/dm3. Sau đó người ta phải tách magnetosome khỏi vi khuẩn sử dụng phương pháp phân tách vật lí hoặc hóa học.[7] Các hạt nanô từ tính lấy từ vi khuẩn từ tính và bản thân tế bào lấy từ các vi khuẩn đó đã được sử dụng để đánh dấu các vách đô men trong vật liệu từ mềm và để tìm các cực từ trong các mẫu vật từ các thiên thạch rơi xuống trái đất.

3. Các ứng dụng hạt nanô từ tính trong y sinh học

Các ứng dụng của hạt nanô từ trong y sinh học được chia làm hai loại: ứng dụng ngoài cơ thể và trong cơ thể. Trong đề cương này, chúng tôi chỉ trình bày một số ứng dụng tiêu biểu trong rất nhiều ứng dụng đã và đang được nghiên cứu. Phân tách và chọn lọc tế bào là ứng dụng ngoài cơ thể nhằm tách những tế bào cần nghiên cứu ra khỏi các tế bào khác. Các ứng dụng trong cơ thể gồm: dẫn thuốc, nung nóng cục bộ và tăng độ tương phản trong ảnh cộng hưởng từ.[8, 9][iv],[v]

3.1. Phân tách và chọn lọc tế bào, DNA

Trong y sinh học, người ta thường xuyên phải tách một loại thực thể sinh học nào đó ra khỏi môi trường của chúng để làm tăng nồng độ khi phân tích hoặc cho các mục đích khác. Phân tách tế bào sử dụng các hạt nanô từ tính là một trong những phương pháp thường được sử dụng. Quá trình phân tách được chia làm hai giai đoạn: đánh dấu thực thế sinh học cần nghiên cứu; và tách các thực thể được đánh dấu ra khỏi môi trường bằng từ trường. Việc đánh dấu được thực hiện thông qua các hạt nanô từ tính. Hạt nanô thường dùng là hạt ô xít sắt. Các hạt này được bao phủ bởi một loại hóa chất có tính tương hợp sinh học như là dextran, polyvinyl alcohol (PVA),... Hóa chất bao phủ không những có thể tạo liên kết với một vị trí nào đó trên bề mặt tế bào hoặc phân tử mà còn giúp cho các hạt nanô phân tán tốt trong dung môi, tăng tính ổn định của chất lỏng từ. Giống như trong hệ miễn dịch, vị trí liên kết đặc biệt trên bề mặt tế bào sẽ được các kháng thể hoặc các phân tử khác như các hoóc-môn, a-xít folic tìm thấy. Các kháng thể sẽ liên kết với các kháng nguyên. Đây là cách rất hiệu quả và chính xác để đánh dấu tế bào. Các hạt từ tính được bao phủ bởi các chất hoạt hóa tương tự các phân tử trong hệ miễn dịch đã có thể tạo ra các liên kết với các tế bào hồng cầu, tế bào ung thư phổi, vi khuẩn, tế bào ung thư đường tiết niệu và thể golgi. Đối với các tế bào lớn, kích thước của các hạt từ tính đôi lúc cũng cần phải lớn, có thể đạt kích thước vài trăm nanô mét. Quá trình phân tách được thực hiện nhờ một gradient từ trường ngoài. Từ trường ngoài tạo một lực hút các hạt từ tính có mang các tế bào được đánh dấu. Các tế bào không được đánh dấu sẽ không được giữ lại và thoát ra ngoài. Lực tác thủy động tác dụng lên hạt nanô từ tính được cho bởi phương trình sau:

F = 6phRmDv

Trong đó h là độ nhớt của môi trường xung quanh tế bào (nước), Rm là bán kính của hạt từ tính, Dv là sự khác biệt về vận tốc giữa tế bào và nước. Để từ trường bên ngoài có thể giữ được hạt nanô từ tính đang chảy trong nước thì phải có sự cân bằng giữa lực thủy động và lực do từ trường tạo ra (phương trình 1).

Dv = R2mDc/9m0h ÑB2

(Phương trình 2)

Với Rm là bán kính của hạt nanô từ tính. Giá trị x là độ linh động từ tính của hạt nanô, là đại lượng thể hiện cho khả năng dễ dàng điều khiển hạt bằng từ trường, nó tỉ lệ với kích thước của hạt. Hạt có bán kính lớn sẽ có giá trị lớn. Như vậy hạt nanô từ tính sẽ dễ được điều khiển bởi từ trường ngoài hơn tiểu cầu từ tính (magnetic bead).

Hình 6: Nguyên tắc tách tế bào bằng từ trường. (a) một nam châm được đặt ở bên ngoài để hút các tế bào đã được đánh dấu và loại bỏ các tế bào không được đánh dấu. (b) nam châm có thể đặt vào một dòng chảy có chứa tế bào cần tách.

Hình 7: Nguyên tắc tách tế bào bằng từ trường sử dụng bốn thanh nam châm tạo ra một gradient từ trường xuyên tâm.

Sơ đồ phân tách tế bào đơn giản nhất được trình bày ở hình 6. Hỗn hợp tế bào và chất đánh dấu (hạt từ tính bao phủ bởi một lớp CHHBM) được trộn với nhau để các lên kết hóa học giữa chất đánh dấu và tế bào xảy ra. Sử dụng một từ trường ngoài là một thanh nam châm vĩnh cửu để tạo ra một gradient từ trường giữ các hạt tế bào được đánh dấu lại. Ngoài lực hút do từ trường ngoài, các tế bào còn chịu tác dụng của lực đẩy trong lòng chất lỏng. Lực đẩy này phụ thuộc vào sự khác biệt giữa khối lượng riêng của tế bào và nước. Trên thực tế lực này thường được bỏ qua. Hạn chế của phương pháp này là hiệu quả tách từ không cao.[10] Để tăng hiệu quả người ta thường dùng một gradient từ trường lớn tác động lên một dòng chảy có chứa các hạt nanô từ tính cần tách lọc. Thông thường người ta cho một số sợi từ hóa hoặc tiểu cầu từ tính trong lòng các ống rồi bơm dung dịch có chứa hạt nanô từ tính và tế bào liên kết với hạt nanô từ tính đi qua (hình 6, bên dưới).[11] Hạt nanô từ tính bị sẽ dừng ở các sợi, các sợi có vai trò như nơi giam giữ hạt nanô từ tính và tế bào. Phương pháp này có nhược điểm là hạt nanô từ tính và tế bào có thể bị mất mát do bị tắc trong đám sợi. Một phương pháp khác được sử dụng mà không cần sự có mặt của các đám sợi đó là dùng một gradient từ trường xuyên tâm tạo bởi bốn thanh nam châm như hình 7. Gradient từ trường xuyên tâm làm các tế bào đánh dấu từ bị hút về phía thành ống rất nhanh.[12] Một cải tiến của mo hình này là áp dụng độ linh động từ tính của các tế bào đánh dấu từ khác nhau mà tách các tế bào ra khỏi dung dịch. Trong ứng dụng này dung dịch không chuyển động mà gradient từ trường chuyển động so với dung dịch đứng yên. Phụ thuộc vào độ linh động từ tính của tế bào đánh dấu từ tính mà các tế bào sẽ được tách ra khỏi dung dịch và được thu thập bằng một nam châm vĩnh cửu.[13]

Tách tế bào bằng từ trường đã được ứng dụng thành công trong y sinh học. Đây là một trong những phương pháp rất nhạy để có thể tế bào ung thư từ máu, đặc biệt là khi nồng độ tế bào ung thư rất thấp, khó có thể tìm thấy bằng các phương pháp khác.[14] Người ta có thể phát hiện kí sinh trung sốt rét trong máu bằng cách đo từ tính của kí sinh trùng đánh dấu từ[15] hoặc đánh dấu các tế bào hồng cầu bằng chất lỏng từ tính.[16] Ngoài ra, trong phản ứng PCR trong sinh học nhằm khuyếch đại ADN nào đó, quá trình làm giàu ADN ban đầu cũng được thực hiện nhờ hạt nanô từ tính.[17]

Với nguyên tắt tương tự như phân tách tế bào, hạt nanô từ tính được dùng để phân tách DNA.

3.2. Dẫn truyền thuốc

Một trong những nhược điểm quan trọng nhất của hóa trị liệu đó là tính không đặc hiệu. Khi vào trong cơ thể, thuốc chữa bệnh sẽ phân bố không tập trung nên các tế bào mạnh khỏe bị ảnh hưởng do tác dụng phụ của thuốc. Chính vì thế việc dùng các hạt từ tính như là hạt mang thuốc đến vị trí cần thiết trên cơ thể (thông thường dùng điều trị các khối u ung thư) đã được nghiên cứu từ những năm 1970,[18, 19] những ứng dụng này được gọi là dẫn truyền thuốc bằng hạt từ tính. Có hai lợi ích cơ bản là: (i) thu hẹp phạm vi phân bố của các thuốc trong cơ thể nên làm giảm tác dụng phụ của thuốc; và (ii) giảm lượng thuốc điều trị. Hạt nanô từ tính có tính tương hợp sinh học được gắn kết với thuốc điều trị. Lúc này hạt nanô có tác dụng như một hạt mang. Thông thường hệ thuốc/hạt tạo ra một chất lỏng từ và đi vào cơ thể thông qua hệ tuần hoàn. Khi các hạt đi vào mạch máu, người ta dùng một gradient từ trường ngoài rất mạnh để tập trung các hạt vào một vị trí nào đó trên cơ thể. Một khi hệ thuốc/hạt được tập trung tại vị trí cần thiết thì quá trình nhả thuốc có thể diễn ra thông qua cơ chế hoạt động của các enzym hoặc các tính chất sinh lý học do các tế bào ung thư gây ra như độ pH, quá trình khuyếch tán hoặc sự thay đổi của nhiệt độ.[20] Quá trình vật lý diễn ra trong việc dẫn truyền thuốc cũng tương tự như trong phân tách tế bào. Gradient từ trường có tác dụng tập trung hệ thuốc/hạt. Hiệu quả của việc dẫn truyền thuốc phụ thuộc vào cường độ từ trường, gradient từ trường, thể tích và tính chất từ của hạt nanô. Các chất mang thường đi vào các tĩnh mạnh hoặc động mạch nên các thông số thủy lực như thông lượng máu, nồng độ chất lỏng từ, thời gian tuần hoàn đóng vai trò quan trọng như các thống số sinh lý học như khoảng cách từ vị trí của thuốc đến nguồn từ trường, mức độ liên kết thuốc/hạt, và thể tích của khối u. Các hạt có kích thước micrô mét (tạo thành từ những hạt siêu thuận từ có kích thước nhỏ hơn) hoạt động hiệu quả hơn trong hệ thống tuần hoàn đặc biệt là ở các mạch máu lớn và các động mạch. Nguồn từ trường thường là nam châm NdFeB có thể tạo ra một từ trường khoảng 0,2 T và gradient từ trường khoảng 8 T/m với động mạch đùi và khoảng 100 T/m với động mạch cổ.[21] Điều này cho thấy quá trình dẫn thuốc bằng hạt nanô từ tính có hiệu quả ở những vùng máu chảy chậm và gần nguồn từ trường (Hình 8). Tuy nhiên, khi các hạt nanô chuyển động ở gần thành mạch máu thì chuyển động của chúng không tuân theo định luật Stoke nên với một gradient từ trường nhỏ hơn quá trình dẫn thuốc vẫn có tác dụng.

Hình 8: Nguyên lí dẫn thuốc dùng hạt nanô từ tính. Một thanh nam châm bên ngoài rất mạnh tạo ra một gradient từ trường kéo các hạt nanô từ tính gắn với thuốc đến vị trí mong muốn. Ở đó quả trình nhả thuốc diễn ra làm cho hiệu quả sử dụng thuốc được tăng lên nhiều lần.


Hình 9: Nguyên lí chức năng hóa bề mặt của hạt nanô từ tính có cấu trúc vỏ/lõi. Lõi của hạt là ô xít sắt, vỏ là lớp silica, các nhóm chức bên ngoài có thể là carboxyl, amino, streptavidin,…

Các hạt nanô từ tính thường dùng là ô-xít sắt (magnetite Fe3O4, maghemite a-Fe2O3) bao phủ xung quanh bởi một hợp chất cao phân tử có tính tương hợp sinh học như PVA, detran hoặc silica. Chất bao phủ có tác dụng chức năng hóa bề mặt để có thể liên kết với các phân tử khác như nhóm chức carboxyl, biotin, avidin, carbodiimide,… (Hình 9)[22-24] Nghiên cứu dẫn truyền thuốc đã được thử nghiệm rất thành công trên động vật, đặc biệt nhất là dùng để điều trị u não. Việc dẫn truyền thuốc đến các u não rất khó khăn vì thuốc cần phải vượt qua hàng rào băng cách giữa não và máu, nhờ có trợ giúp của hạt nanô từ có kích thước 10-20 nm, việc dẫn truyền thuốc có hiệu quả hơn rất nhiều. Việc áp dụng phương pháp này đối với người tuy đã có một số thành công, nhưng còn rất khiêm tốn.

Người ta đã thành công trong việc hướng thuốc doxorubicin đến tế bào u bướu ở đuôi chuột.[25] Kết quả là kích thước của bướu giảm đi hoàn toàn nếu sử dụng hạt nanô từ tính dẫn thuốc. Trong khi các thí nghiệm dựa trên thuốc không được dẫn bằng hạt nanô từ tính có nồng độ cao hơn 10 lần vẫn không triệt tiêu được bướu. Phương pháp này được mở rộng sang một số loài động vật khác và thu được kết quả tương tự.[26, 27] Một cải biến của phương pháp này là cấy một nam châm nhỏ vào một bướu xương và tiêm hạt nanô mang thuốc bằng liposome so sánh với tiêm thuốc thông thường vào tĩnh mạch. Kết quả cho thấy lượng thuốc đến bướu xương khi dùng hạt nanô từ tính lớn gấp 4 lần lượng thuốc đến bướu xương khi không dùng hạt nanô.[28] Hơn nữa, phương pháp này còn giảm thiểu các hiệu ứng phụ do thuốc gây ra.[29] Việc ứng dụng trên người còn hạn chế. Một số nhóm đã nghiên cứu thử nghiệm pha 1 với chất lỏng từ tính cho 14 bệnh nhân. Nghiên cứu cho thấy người ta có thể dẫn các hạt nanô từ tính đến các u bướu trong cơ thể người mà không gây độc cho cơ thể.[30, 31] Các nghiên cứu sau đó trên ung thư gan cho thấy kết quả ban đầu rất khả quan.

Hạt nanô từ tính còn được dùng cùng với nuclide phóng xạ (radionuclide). Nuclide phóng xạ sử dụng các đồng vị phóng xạ của các nguyên tố nhằm tiêu diệt tế bào ung thư. Hạt nanô từ tính gắn với nucide phóng xạ sẽ giúp cho các nuclide này đến gần các mục tiêu và lưu trú ở đó trong một thời gian dài nhằm phát huy tác dụng của tia phóng xạ. Ưu điểm của phương pháp nuclide phóng xạ từ tính so với phương pháp dẫn thuốc bằng từ trường là nuclide không cần phải tiếp xúc với tế bào mà chỉ cần đi đến gần tế bào mà thôi. Thử nghiệm trên khối u chủa chuột người ta thấy rằng liều chiếu xạ khi dùng hạt nanô từ tính cao hơn một chục lần so với sử dụng nuclide Yttrium-90 và Rhenium-188 không được dẫn bởi từ trường ngoài.[32, 33]

Hạt nanô từ tính còn được ứng dụng trong trị liệu gen (gene therapy). Một gen trị liệu được gắn với hạt nanô từ tính. Hạt nanô từ tính được giữ ở một vị trí nào đó dưới tác dụng của từ trường ngoài. Khi siêu vi tiếp xúc với mô thì làm gia tăng khả năng truyền gen và thể hiện gen.[34]

3.3. Đốt nhiệt từ

Phương pháp đốt các tế bào ung thư bằng từ trường ngoài mà không ảnh hưởng đến các tế bào bình thường là một trong những ứng dụng quan trọng khác của hạt nanô từ tính. Một trong những nghiên cứu đầu tiên về đốt nhiệt từ xuất hiện từ năm 1957.[35] Nguyên tắc hoạt động là các hạt nanô từ tính có kích thước từ 20-100 nm được phân tán trong các mô mong muốn sau đó tác dụng một từ trường xoay chiều với tần số 1,2 MHz bên ngoài đủ lớn về cường độ và tần số để làm cho các hạt nanô hưởng ứng mà tạo ra nhiệt nung nóng những vùng xung quanh. Nhiệt độ khoảng 42 °C trong khoảng 30 phút có thể đủ để giết chết các tế bào ung thư trong khi các tế bào thường vẫn an toàn (Hình 10).

Hình 10: Nghiên cứu thử nghiệm đốt nhiệt từ trên thỏ cho thấy nhiệt độ bên ngoài và bên trong u bướu (hai đường trên cùng) cao hơn nhiều so với nhiệt độ của những vùng xung quanh (những đường dưới).


Nghiên cứu về kĩ thuật tăng thân nhiệt cục bộ được phát triển từ rất lâu và có rất nhiều công trình đề cập đến kĩ thuật này nhưng chưa có công bố nào thành công trên người. Khó khăn chủ yếu đó là việc dẫn truyền lượng hạt nanô phù hợp để tạo ra đủ nhiệt lượng khi có sự có mặt của từ trường ngoài mạnh trong phạm vi điều trị cho phép. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nung nóng cục bộ là lưu lượng máu và phân bố của các mô. Thực nghiệm và tính toán cho biết tỉ số phát nhiệt vào khoảng 100 mW/cm3 là đủ trong hầu hết các trường hợp thực nghiệm.[36] Tần số và biên độ của từ trường thường dùng dao động trong khoảng f = 0,05-1,2 MHz, H <>3. Vật liệu dùng để làm hạt nanô thường là magnetite và maghemite và có thể có tính sắt từ hoặc siêu thuận từ. Phần lớn các thí nghiệm được tiến hành với hạt siêu thuận từ. Vì vậy, ở đây chúng tôi chỉ giải thích cơ chế vật lý cho hạt siêu thuận từ. Với hạt siêu thuận từ, khi áp dụng một từ trường xoay chiều thì hạt sẽ hưởng ứng dưới tác dụng của từ trường đó. Sự hưởng ứng được thể hiện bằng chuyển động quay vật lý và quay mô men từ của hạt. Hai quá trình quay này được đặc trưng bới hai thông số là thời gian hồi phục Brown (tB) và thời gian hồi phục Néel (tN). Với một kích thước hạt cho trước tổn hao Brown thắng thế ở tần số thấp, tổn hao Néel thắng thế ở tần số cao.

Tính toàn lượng nhiệt thoát ra của hạt nanô siêu thuận từ dựa trên mô hình Debye [38] lần đầu tiên được tính cho chất lỏng phân cực.[39] Phương trình tính công suất thoát nhiệt của hạt nanô siêu thuận từ không tương tác dưới tác dụng của từ trường xoay chiều được cho bởi công thức sau:

P = m0pfc”H2

(Phương trình 3)

trong đó m0 là từ thẩm của môi trường, f là tần số từ trường xoay chiều, c” là thành phần ngược pha của độ cảm từ phức (độ hấp thụ), H là cường độ từ trường. Nếu chuyển động của hạt nanô từ tính ngược pha so với từ trường thì một phần năng lượng từ chuyển thành nội năng của hệ. Một chất lỏng từ được đặc trưng bởi tốc độ hấp thụ riêng (specific absorption rate - SAR) có đơn vị là W/g. Tích số của SAR với mật độ hạt nanô từ tính cho công suất thoát nhiệt của hạt nanô.[40] Ngoài khả năng thoát nhiệt của hạt siêu thuận từ, hạt sắt từ cũng là một ứng cử viên trong đốt nhiệt từ. Công suất đốt nhiệt của hạt sắt từ phụ thuộc vào diện tích của đường cong từ trễ.

P = m0fòHdM

(Phương trình 4)

Công suất thoát nhiệt sắt từ sẽ lớn ở từ trường lớn đến 100 kA/m. Tuy nhiên trong các ứng dụng thực tế, từ trường ngoài đặt vào chỉ khoảng 15 kA/m nên công suất phát nhiệt sắt từ tường nhỏ hơn công suất phát nhiệt siêu thuận từ. Với chất lỏng từ tốt giá trị SAR có thể đạt giá trị 45 W/g tại từ trường cỡ 5,6 kA/m, tần số 300 kHz.[41]

3.4. Tăng độ tương phản cho ảnh cộng hưởng từ

Mặc dù mô men từ của một prôtôn rất nhỏ (bằng 1,5´10-3 mô men từ của điện tử) nhưng trong cơ thể động vật có một lượng rất lớn prôtôn (hạt nhân nguyên tử hiđrô của phân tử nước, vào khoảng 6,6´1019 proton/mm3 nước) nên có thể tạo ra một hiệu ứng có thể đo được. Nếu tác dụng một từ trường tĩnh cố định có cường độ B0 = 1 T thì sẽ có ba phần triệu proton (tương đương với 2´1014 proton) sẽ định hướng theo phương của từ trường ngoài B0. Tín hiệu này có thể đo được bằng hấp thụ cộng hưởng như sau: tác dụng một từ trường xoay chiều vuông góc với từ trường cố định B0 và có tần số bằng tần số tuế sai Larmor w0 = gB0 (g là hệ số từ cơ của proton) của prôtôn thì sự hấp thụ cộng hưởng sẽ xảy ra. Với hạt nhân nguyên tử hiđrô 1H, tỉ số từ cơ 2,67´108 rad s-1 T-1). Tần số tuế sai Larmor sẽ tương ứng với tần số sóng vô tuyến và có giá trị là 42,57 MHz. Khi chỉ có mặt của từ trường cố định, prôtôn sẽ tuế sai xung quanh hướng của từ trường. Khi từ trường xoay chiều được phát ra, mặc dù cường độ của từ trường này yếu hơn nhiều so với từ trường cố định nhưng vì tần số của nó đúng bằng tần số tuế sai nên mô mentừ của prôtôn sẽ hướng theo phương của từ trường xoay chiều, tức là vuông góc với từ trường cố định. Thực tế người ta tác dụng từ trường xoay chiều theo từng xung, độ dài của xung đủ lớn để tạo hưởng ứng liên kết của mô men từ mà máy đo có thể đo được. Khi từ trường xoay chiều ngừng tác động, mô men từ sẽ trở lại phương của từ trường cố định (xem hình 11). Một cuộn dây thu tín hiệu sẽ thu lại thời gian hồi phục cả mô men từ của proton trở lại phương của từ trường B0 sau khi được khuyếch đại 50 – 100 lần. Theo hình 11, B0 song song với trục z, tín hiệu hồi phục cho bởi:

mz = m[1-exp(-t/T1)]

mx,y = m sin(w0t + f)exp(-t/T2)

(Phương trình 5)

Trong đó thời gian hồi phục dọc T1 (spin-mạng) và thời gian hồi phục ngang T2 (spin-spin), t là thời gian và f là hằng số pha. T1 đặc trưng cho sự mất mát nhiệt lượng ra môi trường xung quanh và là phép đo thể hiện liên kết từ giữa spin và môi trường. Hồi phục theo phương x, y tương đối nhanh và được điều khiển bởi sự lệch liên kết pha của proton tuế sai do tương tác từ giữa các proton với nhau và với các mô men thăng giáng ở trong các mô. T2 đặc trưng cho sự lệch pha của prôtôn với từ trường xoay chiều. Tuy nhiên sự lệch pha có thể do sự bất đồng nhất của từ trường nên giá trị T2 được thay thế bằng giá trị T2*:

1/T*2 = 1/T2 + gDB0/2

(Phương trình 6)

DB0 là sự biến thiên của từ trường cố định có thể do sự biến dạng địa phương của từ trường hoặc do sự thay đổi của độ cảm từ.

Hình 11: Cơ chế của cộng hưởng từ hạt nhân. (a) mô men từ của proton tuế sai xung quanh một từ trường ngoài 1 T, (b) một từ trường xoay chiều tần số bằng tần số tuế sai của mô men từ tác dụng làm cho mô men từ hướng theo phương của từ trường xoay chiều, (c) sau khi tắt từ trường xoay chiều mô men từ hồi phục theo phương từ trường 1 T. Thời gian hồi phục là tín hiệu của máy đo.


Hình 12: Thời gian hồi phục khi có mặt của hạt nanô từ tính và khi không có hạt nanô từ tính


Các giá trị T1T2* có thể giảm đi khi có mặt của hạt nanô từ tính. Các hạt nanô siêu thuận từ tạo thành từ ô xít sắt hoặc hợp chất chứa Gd thường được sử dụng như tác nhân làm tăng độ tương phản trong cộng hưởng từ (hình 12). Sự có mặt của chúng làm nhiễu loạn từ trường địa phương nên làm T2 thay đổi giá trị rất nhiều. Giá trị của T1 cũng thay đổi nhưng ở mức độ yếu hơn. Dựa trên đặc tính của từng mô trong cơ thể, tùy loại mô mà độ hấp thụ hạt nanô mạnh hay yếu. Từ trường xoay chiều tác dụng thường được khởi động theo từ xung. Các thông số quan trọng là chu kì của xung (thời gian giữa hai xung liên tiếp) và thời gian trễ (thời gian khi bật xung đến khi đo tín hiệu). Chu kì ngắn sẽ tăng hiệu ứng T1, chu kì dàilàm cho các proton đạt được trạng thái hồi phục dọc hoàn toàn nên làm giảm T1. Thời gian trễ ngắn làm giảm T2, thời gian trễ dài làm tăng T2. Như vậy ta có thể thu tín hiệu dựa trên T1 (tối ưu hóa chu kì và giảm thời gian trễ) hoặc T2 (chu kì và thời gian trễ dài).

Ví dụ, hạt nanô ô xít sắt được bao phủ dextran có tính tương hợp sinh học và có thể được đào thải qua gan sau khi sử dụng. Các hạt nanô này được phát hiện bởi màng lưới nội mô của cơ thể. Độ tương phản trong ảnh cộng hưởng từ hạt nhân dựa trên hiện tượng các mô khác nhau sẽ hấp thu khác nhau. Ví dụ các hạt nanô có đường kính 30 nm có thể nhanh chóng đi vào gan và tì trong khi những cơ quan khác thì chậm hơn. Như vậy, mật độ hạt nanô ở các cơ quan là khác nhau, dẫn đến sự nhiễu loạn từ trường địa phương cũng khác nhau làm tăng độ tương phản trong ảnh cộng hưởng từ do thời gian hồi phục bị thay đổi khi đi từ mô này đến mô khác. Những hạt có kích thước nhỏ sẽ có thời gian tồn tại trong cơ thể lâu hơn vì màng lưới nội mô nhận biết chúng khó hơn. Các hạt nanô như là một chất tương phản MRI có thể đi đến tủy xương,[42] mạch máu,[43] hệ thần kinh.[44] Chú ý rằng màng lưới nội mô của các tế bào ung thư hoạt động không hiệu quả như các tế bào khỏe mạnh thông thường. Do đó, thời gian hồi phục của các proton trong các tế bào ung không bị ảnh hưởng nhiều. Dựa trên điều này người ta xác định được các hạch bạch huyết,[45] ung thư gan[46] và ung thư não.[47]

Hình 13: Ảnh MRI của não chuột để phát hiện tế bào gốc cấy vào trong não. Hình trên có sử dụng các tế bào gốc đánh dấu bởi các hạt nanô từ tính, hình dưới không được đánh dấu.


Hạt nanô từ tính được chức năng hóa để liên kết với một số mô nhất định sẽ có tác dụng đánh dấu hiệu quả hơn. Hình 13 cho thấy ảnh MRI của não chuột để phát hiện tế bào gốc cấy vào trong não. Hình trên có sử dụng các tế bào gốc đánh dấu bởi các hạt nanô từ tính, hình dưới không được đánh dấu. Độ tương phản của các tế bào được đánh dấu khác biệt hẳn so vởi độ tương phản của các tế bào không được đánh dấu.[48] Ngoài ra đánh dấu từ tính còn được áp dụng để quan sát thể hiện gen trong công nghệ gen[49] hoặc để nghiên cứu quá trình chết của tế bào.[50]

4. Một số nghiên cứu ở Việt Nam

Ở Việt Nam, việc chế tạo các hạt nanô từ đã được thực hiện một vài năm trước đây bằng phương pháp hóa.[51] Có điều đặc biệt là các nghiên cứu chế tạo hạt nanô từ đều tập trung định hướng vào các ứng dụng trong y-sinh học.[52] Ngoài các ứng dụng để tách tế bào,[53] dẫn thuốc, đốt nhiệt từ đã nêu ở trên, chúng tôi còn quan tâm đến việc chế tạo các hạt nanô từ để tách ADN.

5. Phụ lục một số ứng dụng của hạt nanô từ tính

Bảng 1: Hạt nanô từ tính bao bọc bởi các polymer tự hủy sinh học

Chất mang

Ứng dụng sinh học

Erythrocytes

Dẫn thuốc

Tách tế bào

Liposomes

Dẫn thuốc

Phospholipids

Cố định enzym

Albumin

Dẫn thuốc

Tách tế bào

Starch

Dẫn thuốc

MRI

Xạ trị

Poly(lactic acid)

Xạ trị

Dextran

Tách tế bào

Cố định enzym

MRI

Đốt nhiệt từ

Dẫn thuốc

Chitosan

Dẫn thuốc

Polyalkylcyanoacrylate

Dẫn thuốc

Polyethylene imine

Dẫn thuốc

Bảng 2: Hạt nanô từ tính bao bọc bởi các polymer thường.[i]

Chất mang

Ứng dụng

Ethyl-cellulose

Thâm nhập động mạch

Polymers tổng hợp:

Polystyrene

Polymethylmetacrylate

Tách tế bào, siêu vi, kí sinh trùng

Bảng 3: Một số loại polymer thường dùng để chức năng hóa bề mặt hạt nanô từ tính

Loại polymer

Ứng dụng

Polyethylene glycol

Tăng thời gian lưu thông trong hệ tuần hoàn

Dextran

Tăng thời gian lưu thông trong hệ tuần hoàn

Polyvinylpyrrolidone

Tăng thời gian lưu thông trong hệ tuần hoàn

Fatty acids

Ổn định hệ huyền phù, cung cấp nhóm carboxyl

Polyvinyl alcohol (PVA)

Giúp hạt đồng nhất

Polyacrylic acid

Tương hợp sinh học

Polypeptides

Sinh học tế bào, dẫn thuốc

Phosphorylcholine

Ổn định hệ huyền phù

Poly (D, L- lactide)

Tương hợp sinh học

Poly(N-isopropylacryl amide)

Dẫn thuốc, tách tế bào

Chitosan

Ứng dụng nhiều trong nông nghiệp, dược phẩm

Gelatin

Tương hợp sinh học

Tài liệu tham khảo

[1] Lowenstam HA, Bull Geo. Soc. Am. (1962) 73, 435
[2] Kirschvink JL., Hagadon JW, in: Biomineralization of nano and micro-structures, Bauerlein E (Ed.) Wiley-VCH, Weinheim, p. 139.
[3] Blakemore R, Science 190 (1975) 377.
[4] Matsunaga T, Sakaguchi T, J. Biosci. Bioeng. 90 (2000) 1.
[5] I. Šafařík, M. Šafaříková, Monatshefte für Chemie 133 (2002) 737.
[6] Weiss BP, et al., Science 290 (2000) 791.
[7] Matsunaga T, Tsujimura N, Kamiya S, Biotechno. Tech. 9 (1995) 355
[8] Leslie-Pelecky, D.L., V. Labhasetwar, and J. Kraus, R.H., Nanobiomagnetics, in Advanced Magnetic Nanostructures, D.J. Sellmyer and R.S. Skomski, Editors. 2005, Kluwer: New York.
[9] Pankhurst, Q.A., J. Connolly, S.K. Jones, and J. Dobson, J. Phys. D: Appl. Phys., 36 (2003) R167.
[10] Owen C S 1983 Magnetic cell sorting Cell Separation: Methods and Selected Applications (New York: Academic)
[11] Rheinlander T, Kotitz R, Weitschies W and Semmler W 2000 Magnetic fractionation of magnetic fluids J. Magn. Magn. Mater. 219 219–28
[12] Moore L, Rodeiguez A, Williams P, McCloskey B, Nakamura M, Chalmers J and Zborowski M 2001 Progenitor cell isolation with a high-capacity quadrapole magnetic flow sorter J. Magn. Magn. Mater. 225 277–8.
[13] Todd P, Cooper R, Doyle J, Dunn S, Vellinger J and Deuser M 2001 Multistage magnetic particle separator J. Magn. Magn. Mater. 225 294–300
[14] Liberti P A, Rao C G and TerstappenLWMM2001 Optimization of ferrofluids and protocols for the enrichment of breast tumor cells in blood J. Magn. Magn. Mater. 225 301–7
[15] Paul F, Melville D, Roath S and Warhurst D 1981 A bench top magnetic separator for malarial parasite concentration IEEE Trans. Magn. MAG-17 2822–4
[16] Seesod N, Nopparat P, Hedrum A, Holder A, Thaithong S, Uhlen M and Lundeberg J 1997 An integrated system using immunomagnetic separation, polymerase chain reaction, and colorimetric detection for diagnosis of Plasmodium Falciparum Am. J. Tropical Med. Hygiene 56 322–8
[17] Hofmann W-K, de Vos S, Komor M, Hoelzer D, Wachsman W and Koeffler H P 2002 Characterization of gene expression of CD34+ cells from normal and myelodysplastic bone marrow Blood 100 3553–60
[18] Senyei A, Widder K and Czerlinski C 1978 Magnetic guidance of drug carrying microspheres J. Appl. Phys. 49 3578–83
[19] Mosbach K and Schr¨oder U 1979 Preparation and application of magnetic polymers for targeting of drugs FEBS Lett. 102 112–6
[20] Alexiou C, Arnold W, Klein R J, Parak F G, Hulin P, Bergemann C, Erhardt W, Wagenpfeil S and Lubbe A S 2000 Locoregional cancer treatment with magnetic drug targeting Cancer Res. 60 6641–8
[21] Voltairas P A, Fotiadis D I and Michalis L K 2002 Hydrodynamics of magnetic drug targeting J. Biomech. 35 813–21
[22] Mehta R V, Upadhyay R V, Charles S W and Ramchand C Nc1997 Direct binding of protein to magnetic particlescBiotechnol. Techn. 11 493–6
[23] Koneracka M, Kopcansky P, Antalk M, Timko M, Ramchand C N, Lobo D, Mehta R V and Upadhyay R V 1999 Immobilization of proteins and enzymes to fine magnetic particles J. Magn. Magn. Mater. 201 427–30
[24] Koneracka M, Kopcansky P, Timko M, Ramchand C N, de Sequeira A and Trevan M 2002 Direct binding procedure of proteins and enzymes to fine magnetic particles J. Mol. Catalysis B Enzymatic 18 13–8
[25] Widder K J, Morris R M, Poore G A, Howard D P and Senyei A E 1983 Selective targeting of magnetic albumin microspheres containing low-dose doxorubicin—total remission in Yoshida sarcoma-bearing rats Eur. J. Cancer Clin. Oncol. 19 135–9
[26] Goodwin S, Peterson C, Hob C and Bittner C 1999 Targeting and retention of magnetic targeted carriers (MTCs) enhancing intra-arterial chemotherapy J. Magn. Magn. Mater. 194 132–9
[27] Goodwin S C, Bittner C A, Peterson C L and Wong G 2001 Single-dose toxicity study of hepatic intra-arterial infusion of doxorubicin coupled to a novel magnetically targeted drug carrier Toxicol. Sci. 60 177–83
[28] Kubo T, Sugita T, Shimose S, Nitta Y, Ikuta Y and Murakami T 2000 Targeted delivery of anticancer drugs with intravenously administered magnetic liposomes in osteosarcoma-bearing hamsters Int. J. Oncol. 17 309–16
[29] Kubo T, Sugita T, Shimose S, Nitta Y, Ikuta Y and Murakami T 2000 Targeted delivery of anticancer drugs with intravenously administered magnetic liposomes in osteosarcoma-bearing hamsters Int. J. Oncol. 17 309–16
[30] Lubbe A S, Bergemann C, Huhnt W, Fricke T, Riess H, Brock J W and Huhn D 1996 Preclinical experiences with magnetic drug targeting: tolerance and efficacy Cancer Res. 56 4694–701
[31] Lubbe A S, Bergemann C, Riess H, Schriever F, Reichardt P, Possinger K, Matthias M, Doerken B, Herrmann F and Guertler R 1996 Clinical experiences with magnetic drug targeting: a phase I study with 4-epidoxorubicin in 14 patients with advanced solid tumors Cancer Res. 56 4686–93
[32] Hafeli U O, Sweeney S M, Beresford B A and Humm J L 1995 Effective targeting of magnetic radioactive 90Y-microspheres to tumor cells by an externally applied magnetic field. Preliminary in vitro and in vivo results Nucl. Med. Biol. 22 147
[33] Hafeli U, Pauer G, Failing S and Tapolsky G 2001 Radiolabeling of magnetic particles with rhenium-188 for cancer therapy J. Magn. Magn. Mater. 225 73–8
[34] Mah C, Fraites T J, Zolotukhin I, Song S, Flotte T R, Dobson J, Batich C and Byrne B J 2002 Improved method of recombinant AAV2 delivery for systemic targeted gene therapy Mol. Therapy 6 106–12
[35] Gilchrist R K, Medal R, Shorey W D, Hanselman R C, Parrott J C and Taylor C B 1957 Selective inductive heating of lymph nodes Ann. Surg. 146 596–606
[36] Granov A M, Muratov O V and Frolov V F 2002 Problems in the local hyperthermia of inductively heated embolized tissues Theor. Foundations Chem. Eng. 36 63–6
[37] Reilly J P 1992 Principles of nerve and heart excitation by time-varying magnetic fields Ann. New York Acad. Sci. 649 96–117
[38] Rosensweig R E 2002 Heating magnetic fluid with alternating magnetic field J. Magn. Magn. Mater. 252 370–4
[39] Debye P 1929 Polar Molecules (New York: The Chemical Catalog Company)
[40] Jordan A, Wust P, Fahling H, Johns W, Hinz A and Felix R 1993 Inductive heating of ferrimagnetic particles and magnetic fluids: physical evaluation of their potential for hyperthermia Int. J. Hyperthermia 9 51–68
[41] Hergt R, Andra W, d’Ambly C, Hilger I, Kaiser W, Richter U and Schmidt H 1998 Physical limits of hyperthermia using magnetite fine particles IEEE Trans. Magn. 34 3745–54
[42] Weissleder R, Elizondo G, Wittenburg J, Rabito C A, Bengele H H and Josephson L 1990 Ultrasmall superparamagnetic iron oxide: characterization of a new class of contrast agents for MR imaging Radiol. 175 489–93
[43] Wacker F K, Reither K, Ebert W, Wendt M, Lewin J S and Wolf K J 2003 MR image-guided endovascular procedures with the ultrasmall superparamagnetic iron oxide SHU555C as an intravascular contrast agent: study in pigs Radiology 226 459–64
[44] Dosset V, Gomez C, Petry K G, Delalande C and Caille J-M 1999 Dose and scanning delay using USPIO for central nervous system macrophage imaging Magn. Res. Mater. Phys., Biol. Med. 8 185–9
[45] Michel S C A, Keller T M, Frohlich J M, Fink D, Caduff R, Seifert B, Marincek B and Kubik-Huch R A 2002 Preoperative breast cancer staging: MR imaging of the axilla with ultrasmall superparamagnetic iron oxide enhancement Radiology 225 527–36
[46] Semelka R C and Helmberger T K G 2001 Contrast agents for MR imaging of the liver Radiology 218 27–38
[47] Enochs W S, Harsh G, Hochberg F and Weissleder R 1999 Improved delineation of human brain tumors on MR images using a long-circulating, superparamagnetic iron oxide agent J. Magn. Res. Imag. 9 228–32
[48] Stroh A, Faber C, Neuberger T, Lorenz P, Sieland K, Jakob PM, Webb A, Pilgrimm H, Schober R, Pohl EE, Zimmer C., Neuroimage. 2005 24, 635-45.
[49] Weissleder R, Moore A, Mahmood U, Bhorade R, Benveniste H, Chiocca E A and Basilion J P 2000 In vivo magnetic resonance imaging of transgene expression Nature Med. 6 351–4
[50] Zhao M, Beauregard D, Loizou L, Davletov B and Brindle K 2001 Non-invasive detection of apoptosis using magnetic resonance imaging and a targeted contrast agent Nature Med. 7 1241–4
[51] N. H. Hai, N. D. Phu, N. H. Luong, N. Chau, H. D. Chinh, L. H. Hoang and D. L. Leslie-Pelecky, Mechanism for Sustainable Magnetic Nanoparticles under Ambient Conditions, J. Korean Phys. Soc., 52 (2008) 1327-1331.
[52] N. T. Khuat, V. A. T. Nguyen, T.-N. Phan, C. V. Thach, N. H. Hai and N. Chau, Extension of the Inhibitory Effect of Chloramphenicol on Bacteria by Incorporating It into Fe3O4 Magnetic Nanoparticles, J. Korean Phys. Soc., 52 (2008) 1323-1326.
[53] C. V. Thach, N. H. Hai and N. Chau, Size Controlled Magnetite Nanoparticles and Their Drug Loading Ability, J. Korean Phys. Soc., 52 (2008) 1332-1335.
[54] Ajay Kumar Gupta, Mona Gupta, Biomaterials 26 (2005) 3995–4021