NMR in Vivo

Để phân tích các thành phần chất chuyển hóa (metabolites) trong cơ thể sống, người ta phải lấy dịch sinh học (huyết thanh, nước tiểu, nước ối, dịch chiết tế bào, ...) từ cơ thể hay tế bào sống đem đi chiết, tách, làm sạch để được một hoặc vài chất chuyển hóa cần quan tâm rồi đo phổ NMR dạng mẫu lỏng, hay còn gọi là NMR phân giải cao, hoặc đo phổ NMR trực tiếp dịch sinh học không chiết tách rồi dùng phương pháp NMR thống kê hay còn gọi là Metabolomics - NMR.

Việc phân tích NMR trực tiếp tế bào sống để có được thông tin sát thực và sống động về các chất chuyển hóa trong tế bào là ước ao của các nhà khoa học nhưng gặp rất nhiều khó khăn kỹ thuật. Khó khăn lớn nhất liên quan tới hiện tượng "méo do cảm ứng từ" (magnetic susceptibility distortions) khi đưa tế bào với thành phần hóa học khá phức tạp vào trong vùng cộng hưởng của máy NMR. Trong khi đó, MRI là phương pháp dựa trên nguyên lý NMR, cho phép đo trực tiếp cơ thể sống, nhưng nó chỉ cho ta hình ảnh "cơ học" của cơ thể chứ không cho ta bức tranh về hóa học tế bào. Nói cách khác, Metabolomics - NMR hay MRI, cũng vẫn chỉ cho ta bức tranh gián tiếp về tế bào, chứ không phải là bức tranh hóa học tế bào.    

Mới đây nhất nhóm của Andre Simson đã công bố phát minh kỹ thuật NMR mới, có tên là "NMR in Vivo đồng pha phân giải siêu cao", cho phép phân tích thành phần hóa học các chất chuyển hóa trực tiếp ngay trên tế bào sống (Angewandte Chemie Int. Edition, 56 (22) May 2017). Người ta ví von kỹ thuật mới này như là cửa sổ để nhìn vào bên trong tế bào sống hay ví như chúng ta bay trên trực thăng phía trên sân vận động để xem trực tiếp một trận bóng đá. Phân tích thành phần chất chuyển hóa sẽ cho ta thông tin chính xác về trạng thái hoạt động của tế bào (bình thường hay ung thư, ...), giàu thông tin hơn nhiều so với chỉ nhìn thấy hình ảnh cơ học của tế bào qua MRI.

Đáng tiếc hiện tại NMRHanoi chưa có bài báo của nhóm Simson trong tay nên chưa thể mô tả chi tiết phát minh mới này cũng như cách thức khai thác và khả năng hiện thực của nó. Các nhà khoa học trong lĩnh vực y sinh kỳ vọng xác định được chất trao đổi ngay trên tế bào sống, thậm chí là cơ thể sống, còn các nhà khoa học trong lĩnh vực hóa học các hợp chất tự nhiên hay hóa dược lại kỳ vọng liệu có thể đưa thẳng rễ cây, củ quả vào máy NMR và nhận được ra có chât mới hay không, nếu có thì đó là những chất gì, tránh được khâu chiết tách, làm sạch rất lâu công và tốn kém. Chúng ta phải chờ đợi, ít nhất là đến khi có thể đọc được bài báo của nhóm Simon. Dù vậy, theo như tóm tắt bài báo thì các nhà phát minh đã bắt tay với hãng Bruker, nhà sản xuất máy NMR có uy tín, để nghiên cứu khả năng triển khai thực tế phương pháp NMR vivo này.