“Điểm danh” những phát kiến mới nhất trong y học

Các nhà khoa học Trường Đại học Harvard, Trường Đại học Nam California, MIT và BioSensics đã phát triển thiết bị chỉnh hình tích cực, sử dụng chất dẻo mềm và vật liệu composit thay cho bộ xương cứng bên ngoài.

Thiết bị cho phép mô phỏng cấu trúc sinh học của cẳng chân. Các gân nhân tạo của thiết bị được gắn với 4 PAM, tương ứng với 3 cơ ở cẳng chân trước và một cơ ở cẳng chân sau điều khiển cử động cổ chân. Thiết bị mẫu có thể tạo ra tầm vận động đối xứng của cổ chân là 27 độ - đủ để có dáng đi bộ bình thường.

Thiết bị robot phù hợp trong việc trợ giúp cho những người bị các rối loạn thần kinh cơ ở bàn chân và cổ chân do bại não, xơ cứng cột bên teo cơ, xơ cứng rải rác hoặc đột quỵ. Những rối loạn về tư thế gồm tật bàn chân rủ và hạn chế gấp cổ chân.

Võng mạc nhân tạo cho người khiếm thị

Võng mạc nhân tạo, còn được gọi là mắt phỏng sinh học, đã được Cơ quan Quản lý Thuốc và Thực phẩm Mỹ cấp phép hồi năm ngoái, gồm một video camera nhỏ và bộ truyền dẫn gắn trên kính đeo mắt.

Hình ảnh từ camera được chuyển thành một loạt các xung điện truyền tới các điện cực trên bề mặt của võng mạc. Những xung này kích thích những tế bào còn lành của võng mạc, bắt chúng truyền tín hiệu đến thần kinh thị giác.

Thông tin sau đó được truyền lên não và chuyển thành dạng có thể nhận diện và diễn giải được, cho phép hồi phần nào chức năng thị giác cho các bệnh nhân bị bệnh viêm võng mạc sắc tố.

Mạch máu nhân tạo bằng công nghệ in 3D

Các nhà khoa học ở Boston, Mỹ đã chế tạo thành công những mạch máu nhân tạo đầu tiên bằng công nghệ in sinh học 3D.

Để làm được điều này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng sợi chế từ đường agarose - một loại đường tự nhiên - để làm khung. Sau đó khung này được bao trong hydrogel - một chất giống gellatin để tạo nên các mạch máu nhân tạo. Khung sẽ được rút ra để lại những mạng lưới hệ thống ống vi thể. Tiếp đó mạng lưới này được nhúng trong những loại gel khác nhau và cuối cùng hình thành những tổ chức lớn hơn.

Sẽ còn mất vài năm nữa để tiến tới những mạch máu sống thực sự được in 3D có thể ghép vào các mô và cơ quan của cơ thể. Các nhà nghiên cứu vẫn rất lạc quan rằng cuối cùng mục tiêu này sẽ đạt được.

Chip điện tử đọc ý nghĩ, giúp người liệt cử động

Một nam thanh niên bị liệt từ cổ trở xuống đã trở thành bệnh nhân đầu tiên cử động được bàn tay bằng sức mạnh của ý nghĩ nhờ một con chip cấy trong não.

Để làm được điều này, nhóm các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học Bang Ohio và công ty Battelle, Mỹ đã cấy vào não bệnh nhân một chíp điện tử kích thước khoảng 0,4cm để “đọc” ý nghĩ.

Thông tin sẽ được truyền qua cáp tới máy tính để giải mã và thêm những lệnh mà bình thường sẽ xuất phát từ tủy sống.

Máy tính được nối với những điện cực quấn quanh cánh tay của bệnh nhân để kích thích các sợi cơ cử động.

Trong thử nghiệm, lần đầu tiên Burkhart có thể nắm tay lại thành nắm đấm, xòe bàn tay hết cỡ và cầm được chiếc thìa.

Thiết bị hứa hẹn mang đến cho người tàn tật một cuộc sống độc lập.

Màng bao giúp tim đập mãi

Sử dụng công nghệ in 3D, các nhà khoa học đã chế tạo ra một loại màng bao ngoài có thể giữ cho tim đập “mãi mãi”.

Thiết bị được “dệt” từ một mạng lưới điện cực cảm nhận cử động của cơ thể và bọc lấy tim giống như một chiếc găng tay. Các cảm biến lắp trên màng sẽ theo dõi chuyển động của mô và sử dụng tín hiệu của hệ thống thần kinh để điều hòa nhịp đập của tim.

Mạng lưới điện cực sẽ phát ra kích thích điện từ những vị trí khác nhau. Kích thích điện sẽ điều hòa nhịp đập của tim, giữ cho máu lưu thông và cứu tính mạng người bệnh.

Thí nghiệm trên thỏ cho thấy màng bao giữ cho tim thỏ hoạt động ngay cả khi đã đưa ra ngoài cơ thể

Sẽ mất khoảng 10-15 năm nữa loại màng bao này mới trở thành hiện thực trên người, nhưng thiết bị cách mạng hóa này có thể là giải pháp lâu dài cho những tai biến chết người hiện nay.

Tránh thai bằng chíp điện tử

Công ty MicroCHIPS, có trụ sở tại Lexington, bang Massachusetts, Mỹ đang phát triển loại chíp điện tử cấy dưới da của phụ nữ và được lập trình để đều đặn giải phóng liều thuốc tránh thai hằng ngày.

Chip có kích thước 20x20x7mm, mang một mạng lưới những hộp chứa có nhiệm vụ chứa đựng và bảo vệ hoóc-môn cho đến khi một dòng điện từ bộ pin nhỏ bên trong báo tín hiệu giải phóng thuốc vào cơ thể. Chíp sử dụng tần số như những thiết bị điện tử y tế khác để giao tiếp.

Thiết bị được đưa vào cơ thể sau khi gây tê tại chỗ trong một thủ thuật kéo dài không quá 30 phút. Kể từ đó, chíp không chỉ cung cấp đều đặn hằng ngày một liều 30mg levonorgestrel, một thuốc tránh thai thông dụng, trong thời gian dài tới 16 năm, mà còn có thể tắt và bật nhờ bộ điều khiển từ xa khi cần.

Chíp tránh thai cấy trong cơ thể không phải là sản phẩm duy nhất mà công ty MicroCHIPS đang phát triển. Công ty này đã thử nghiệm thành công một chíp tương tự để giải phóng thuốc chống loãng xương cho phụ nữ sau mãn kinh trong thời gian tới một tháng. Thiết bị mẫu đã được chứng minh là có hoạt động, mặc dù còn một vài vấn đề cần giải quyết - như cách bảo mật số liệu không dây.

“Dòi” robot dọn sạch khối u não

Trong 4 năm qua, J. Marc Simard, giáo sư phẫu thuật thần kinh tại khoa Y trường Đại học Maryland (Mỹ) cùng các cộng sự đã phát triển một loại robot nội sọ giúp loại bỏ khối u não. Hình dạng giống ngón tay với nhiều khớp cho phép robot này có tầm cử động linh hoạt. Một dụng cụ đốt điện gắn ở đầu sẽ đốt và phá hủy khối u, trong khi một ống hút sẽ hút sạch các mảnh vụn. Robot cũng có thể được điều khiển từ xa trong khi bệnh nhân nằm trong máy chụp cộng hưởng từ (MRI), cho phép bác sĩ mổ quan sát rõ ràng những khối u mà bình thường rất khó thấy.

Ngoài việc giảm kích thước vết mổ, việc điều khiển robot trong khi quan sát liên tục hình ảnh MRI sẽ giúp các bác sĩ luôn theo đúng ranh giới của khối u trong suốt cuộc mổ.

Mẫu robot “ăn” khối u này vẫn còn đang trong giai đoạn ban đầu và sẽ cần thử nghiệm lâm sàng rộng rãi trước khi bắt đầu được sử dụng trong các phòng mổ.

Cẩm Tú

(Tổng hợp)