Với những ưu điểm vượt trội đó, TDDS dựa trên nền tảng vật liệu vi cầu đã
được ứng dụng rộng rãi trong chẩn đoán và điều trị ung thư [21]. Trong quá trình hóa
trị liệu thông thường, các loại thuốc điều trị ung thư phổ biến hiện nay như
Doxorubicin, Docetaxel, Topotecan, Irinotecan, Epirubicin [22] thực chất là các loại
độc dược, nó tác dụng lên cả tế bào bình thường và tế bào ung thư gây ra những tác
dụng phụ không mong muốn cho bệnh nhân như viêm loét dạ dày, rụng tóc, suy
nhược cơ thể, gây chết những tế bào máu ngoại biên, gây độc tính thần kinh vùng
ngoại biên [23]. Thêm vào đó, tồn tại một số cơ chế sinh học phân tử trong kháng hóa
trị của tế bào ung thư (do hệ thống di truyền ngoại gen – epigenetic và gen di truyền
– genetic của chính tế bào ung thư) [24], từ sự không đặc hiệu, không tập trung của
thuốc đến vùng bệnh lý sẽ dẫn đến sự bùng phát của các tế bào ung thư sống sót giữa
các đợt điều trị, vô tình tạo ra quần thể các tế bào ung thư có khả năng kháng lại các
thuốc điều trị ung thư. Thực tế cho thấy, thuốc chỉ có tác dụng tiêu diệt tế bào ung
thư nếu được phân phối đến tế bào với nồng độ đủ lớn. Ngoài ra, còn liên quan tới
khả năng thẩm thấu qua các hàng rào của cơ thể (hàng rào máu não, hàng rào dịch
não tủy). Qua đó cho thấy vai trò quan trọng của vấn đề giảm tác dụng phụ và tăng
tính đặc hiệu của thuốc điều trị ung thư thông qua quá trình phân ph ối hướng đích tập
trung trong phác đồ hóa trị liệu điều trị ung thư.
Từ những yêu cầu mang tính tuyệt đối đó, các hệ phân phối thuốc nanô dần
được định hình về cấu trúc, thành phần cũng như tính chất. Về cấu tạo cơ bản, chúng
bao gồm một vật liệu nền làm vỏ bọc bên ngoài nhằm tăng tính sinh khả dụng khi
ứng dụng trên cơ thể/ tế bào, các chất mang điển hình như liposome, các micelle cao
phân tử, các hạt nano polyme, hoặc được phát triển những năm gần đây như vật liệu
21
dựa trên nền carbon (như ống than nano – CNT, màng carbon hai chiều – Graphene
oxide) [25]. Bên cạnh đó, khả năng hướng đích của thuốc được đảm bảo bằng việc
sử dụng một vật liệu thành phần có kích thước nanô, mang tính siêu thuận từ và độ
từ hóa bão hòa cao (như Fe3O4, CoFe2O4, 𝛾-Fe2O3) với sự có mặt của từ trường ngoài.
Thuốc điều trị ung thư được nén trong lõi của vật liệu vỏ (thông dụng như
Doxorubicin – DOX). Ngoài ra, TDDS còn có thể được liên hợp với các kháng
nguyên/ kháng thể, peptit, axit folic, chấm lượng tử tùy vào mục đích sử dụng.