Các nhà khoa học muốn thả robot vào trong cơ thể người để chữa bệnh

Các nhà khoa học muốn thả robot vào trong cơ thể người để chữa bệnh
Theo: zknight Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Có, chúng ta có thể!

Liệu chúng ta có chế tạo được những con robot sống và làm việc bên trong cơ thể người hay không?” Pierre Dupont đã từng hỏi vậy gần một thập kỷ trước. Đó là khi ông bắt đầu làm việc tại Viện Nhi Boston như một kỹ sư y sinh.

Cho tới ngày hôm nay, khi đã trở thành trưởng khoa Kỹ thuật y sinh Tim mạch Nhi, 10 năm nghiên cứu đã giúp Dupont trả lời câu hỏi của chính mình: Có, chúng ta có thể.

Nghiên cứu mới của ông vừa được công bố tuần này trên tạp chí Science Robotics đã mở ra một tương lai: Ở đó các bác sĩ có thể thả những con robot vào cơ thể bệnh nhân để sửa chữa những tổn thương và hỏng hóc.

Nhà khoa học muốn thả robot vào cơ thể người để chữa bệnh

Nhà khoa học muốn thả robot vào cơ thể người để chữa bệnh

Ý tưởng sử dụng robot để chữa bệnh luôn thường trực trong đầu Dupont. Niềm thôi thúc khiến ông nhanh chóng tìm ra được một căn bệnh phù hợp để thử nghiệm. Đó là tình trạng teo thực quản bẩm sinh.

"Hãy tưởng tượng khi bạn uống một cốc nước và thực quản đã là điểm tận cùng [của đường tiêu hóa]", Dupont nói khi mô tả về bệnh teo thực quản. Trên thực tế, đó là tình trạng tắc đường tiêu hóa, khi thực quản không nối thông tới dạ dày.

Teo thực quản xảy ra với một trong 4.000 trẻ sơ sinh. Đường tiêu hóa không thông khiến đứa trẻ không bú được, sặc, nôn và tử vong nếu không được điều trị khẩn cấp. Mặc dù vậy, nếu được can thiệp kịp thời, tỷ lệ tử vong tương đối thấp.

Các dạng teo nhỏ thực quản bẩm sinh, khi thực quản không nối thông với dạ dày

Các dạng teo nhỏ thực quản bẩm sinh, khi thực quản không nối thông với dạ dày

Trong những ca teo thực quản tạo khoảng cách nhẹ, các bác sĩ có thể phẫu thuật để khâu hai đầu thực quản lại với nhau, qua đó dễ dàng thông đường tiêu hóa từ miệng tới dạ dày. Nhưng với các trường hợp khoảng cách quá lớn, họ phải sử dụng kỹ thuật Foker.

Trong kỹ thuật này, các bác sĩ sẽ khâu neo thực quản về phía lưng của bệnh nhi như hình vẽ dưới đây. Dần dần, họ sẽ thắt chặt các dây neo từng chút một để thực quản phát triển tự nhiên, cho đến khi chúng chạm đến nhau và có thể liền lại.

Kỹ thuật Foker rất hữu ích trong điều trị teo thực quản bẩm sinh ở trẻ, tỷ lệ thành công từ 95 đến 100%. Mặc dù vậy, nhược điểm của phương pháp này là nó yêu cầu bệnh nhi phải nằm tê liệt trong 2 tuần đầu. Thời gian nằm viện kéo dài tới 3 tháng và chi phí cũng rất lớn: khoảng 1 triệu USD.

Mô tả kỹ thuật Foker hiện tại đang được áp dụng

Mô tả kỹ thuật Foker hiện tại đang được áp dụng

Trong kịch bản có thể cấy ghép robot vào người, các bác sĩ sẽ không cần gây mê và an thần cho bệnh nhân.

"Bạn sẽ loại bỏ được tất cả các nguy cơ liên quan đến gây mê trong thời gian dài. Đối với trẻ em, gây mê không phải là ý hay", Dupont nói. "Bạn không biết điều này có ảnh hưởng gì đến sự phát triển thần kinh và nhận thức của trẻ sơ sinh khi làm điều đó".

Việc cấy robot cũng sẽ cho phép thủ tục dễ dàng tinh chỉnh cho các bệnh nhân khác nhau, độ chính xác từ đó cũng được cải thiện và cả quá trình điều trị được kiểm soát tốt.

Về cơ bản, robot cấy ghép mà Dupont và các đồng nghiệp của ông thiết kế sẽ hoạt động như sau: Một motor chạy pin được gắn vào 2 vòng nhẫn. Hai vòng nhẫn này khâu dính, chốt hai đầu của một đoạn thực quản. Motor sẽ kéo vòng nhẫn bên dưới trong khi cố định vòng nhẫn phía trên. Lực tác động sẽ dần dần “vuốt” thực quản dài ra một cách tự nhiên.

Đây là một quá trình được gọi là “mechanostimulation”, trong đó lực tác động có thể kích thích tăng trưởng mô. Cơ chế sinh học đằng sau quá trình này vẫn chưa được hiểu rõ hoàn toàn, nhưng Dupont nói rằng các bác sĩ đã ứng dụng nó vào thực tiễn.

Để kiếm soát cả quá trình làm việc của robot, motor được nối tới một bộ điều khiển trên lưng động vật (trong nghiên cứu này là lợn, tương lai sẽ là con người), thông qua dây cáp.

Robot được phát triển bởi Dupont và các đồng nghiệp có thể vuốt dài thực quản từ bên trong cơ thể

Robot được phát triển bởi Dupont và các đồng nghiệp có thể vuốt dài thực quản từ bên trong cơ thể

Sau khi phát triển hoàn thiện thiết bị, các nhà nghiên cứu đã cấy robot vào năm con lợn. Họ cũng cói ba con lợn khác không được cấy robot để làm nhóm đối chứng. Tất cả 8 con lợn này đều khỏe mạnh. Robot sau đó được lập trình để tăng khoảng cách giữa các vòng nhẫn từng chút một mỗi ngày. Theo nghiên cứu, những con lợn không có dấu hiệu khó chịu, và ăn uống bình thường sau phẫu thuật.

Sau tám hoặc chín ngày “vuốt” thực quản bằng robot, các nhà nghiên cứu đã ghi nhận được sự tăng trưởng 77% so với nhóm có 3 con lợn đối chứng.

Dupont và cộng sự cũng phát hiện ra sự gia tăng của các tế bào trong thực quản, điều này cho thấy lực kéo của robot giúp tăng trưởng thực, chứ không chỉ kéo dài thực quản những con lợn một cách vật lý. Nó giống như bạn kéo một sợi dây chun, nhưng sợi dây không chỉ giãn ra và mỏng đi. Nó tự sinh ra cao su mới để sợi dây dài ra, nhưng giữ nguyên độ dày.

Trong thí nghiệm, các nhà nghiên cứu nhận thấy những mô mới phát triển cũng có chức năng. Phần thực quản được kéo căng có nhu động, là cơ co thắt thực quản cho phép động vật (kể cả con người) nuốt thức ăn.

Nhìn về tương lai, Dupont muốn mở rộng ứng dụng của loại robot cấy ghép này. Ngoài teo thực quản bẩm sinh, ông muốn sử dụng nó để điều trị hội chứng ruột ngắn, một tình trạng trong đó trẻ sinh ra với ruột bị nhiễm trùng hoàn toàn. Sau khi phẫu thuật cắt bỏ, phần ruột còn lại quá ngắn để có thể hấp thụ dinh dưỡng hiệu quả. Robot có thể làm việc tương tự để kéo giãn ruột cho bệnh nhân.

Ngoài ra, nếu thiết bị chỉ để điều trị bệnh hiếm gặp như teo thực quản, nó rất khó để thương mại hóa. Do dó, Dupont hi vọng rằng sẽ biến robot của mình thành một công cụ đa năng, điều trị cho tất cả các khuyết tật liên quan đến cơ quan dạng ống trong cơ thể.

Tham khảo Motherboard

Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng
Chiếc đĩa bí ẩn này thực chất là gì? Nếu biết, bạn sẽ hết sức bất ngờ đấy.

Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?
Bên cạnh chống lũ, việc sống chung với lũ cũng là một trong những phương án nhiều nước áp dụng ngày nay. Điểm thiết yếu của chính sách này là phải xây dựng được những ngôi nhà chống lũ cho người dân.

2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh
Nhìn vào để thấy sự thay đổi chóng mặt của đô thị hóa.

Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo
Dù tạo ra một đôi giày thoải mái từ lốp xe hơi cũ nghe có vẻ phi thực tế, nhưng theo những gì Chitukutuku đang làm, quy trình này có vẻ khá đơn giản, chỉ mất chưa đầy 1 tiếng đồng hồ.

Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời
Dự kiến, hai điểm đến tiếp theo của những hệ thống tàu này là Việt Nam và Cộng hoà Dominica.

Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru
Theo đó, các nhà khảo cổ học đã bất ngờ phát hiện hình vẽ con mèo khổng lồ này khi đang cải tạo lối đi để du khách có thể dễ tới chiêm ngưỡng những bức hình khổng lồ tạo nên Nazca Lines bí ẩn và nổi tiếng.

Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi
Có một xu hướng đáng ngại đang tồn tại dưới đáy đại dương, và khoa học đang tích cực tìm hiểu thêm.

Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối
Nhiều khả năng đội nghiên cứu đưa nhận định cũ sẽ tính toán lại để tranh cãi bằng được rằng mình đúng. Chúng ta cùng "lót dép" chờ xem.

Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang
Gấu nước vẫn chưa thôi làm chúng ta bất ngờ.

7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy
Hãy thử xem mình có phải là "của hiếm" của thế giới hay không nhé.

Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập
Theo kết luận của giáo sư, tỉ lệ sống trong giả lập của chúng ta lên tới 50%.

6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi
Deja vu đến nay vẫn là một hiện tượng khoa học chưa thể giải thích. Dẫu vậy, nó vẫn mang đến những ý nghĩa nhất định.

Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy
Một hang động bị đóng kín suốt 5,5 triệu năm, chỉ được tìm ra từ cách đây hơn 30 năm và đến nay mới chỉ có chưa đến 100 người được phép xuống thám hiểm.

Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?
Nghìn lẻ một đêm là bộ sưu tập các truyện dân gian Trung Đông và Nam Á được biên soạn bằng tiếng Ả Rập trong thời đại hoàng kim Hồi giáo.

Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ
Sự kiện Dust Bowl nổi bật với hiện tượng rất nhiều cơn bão và lốc hoành hành ở các đồng cỏ tại khu vực Bắc Mỹ và gây ra nhiều thiệt hại kinh khủng.

Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA
NASA đã sử dụng quá trình chuyển hóa dữ liệu thành âm thanh để đem tới cách nhận thức về vũ trụ theo một cách hoàn toàn mới, đó là hé “âm thanh” của Dải Ngân hà.

Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau
"Bão Facebook" đang là từ khoá hot trong thời gian gần đây trong cộng đồng thương mại điện tử và những doanh nghiệp nào có Facebook là kênh quảng cáo, khi bỗng dưng một ngày nhận được thông báo "tài khoản quảng cáo bị vô hiệu hoá", dù không vi phạm hoặc nhận được bất kỳ cảnh báo nào.

Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?
Hiệu ứng Domino có thể tạo ra lớp mảnh vỡ không thể xuyên thủng, giam giữ chúng ta trên Trái đất vĩnh viễn.

10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa
Trong quá trình dọn dẹp và chăm sóc nhà cửa, chúng ta thường mắc phải những sai lầm không chỉ gây hại cho những đồ vật xung quanh mà còn cho chính bản thân chúng ta.

Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện
Lấy được mẫu đá từ hai cực của Mặt Trăng, ta sẽ biết rõ khẳng định này là đúng hay sai.

Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc
Toàn bộ hệ thống chỉ nặng 7kg.

Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim 'máy bay phản lực' lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim máy bay phản lực lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu
Bay hơn 12.000km từ Alaska đến New Zealand trong 11 ngày không ngừng nghỉ, một con chim choắt mỏ thẳng đuôi vằn xác lập một kỷ lục vô tiền khoáng hậu trong thế giới động vật.

Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng
"Trạng thái siêu dẫn" vẫn là mục tiêu của khoa học vật chất suốt nhiều thập kỷ nay, và chúng ta đã đi được nửa chặng đường với đột phá mới.

Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục

tinybook tinybook 2 tuần 6 giờ
Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục
Núi lửa là một vết đứt gãy trên lớp vỏ của một hành tinh, như là Trái Đất cho phép dung nham, tro núi lửa, và khí thoát ra từ một lò magma ở dưới bề mặt.

Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s

tinybook tinybook 2 tuần 7 giờ
Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s
Trên lý thuyết, âm thanh truyền qua vật liệu hydro kim loại (mới chỉ tồn tại trên lý thuyết) sẽ có tốc độ cao nhất, gần với mốc 36 km/s.

4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ

tinybook tinybook 2 tuần 10 giờ
4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ
Với hàng loạt ưu đãi độc quyền hấp dẫn, cam kết xuất xứ và chính sách hậu mãi “sang xịn”, sự bùng nổ đơn hàng công nghệ trong những Lễ Hội mua sắm đã và đang chứng tỏ vị thế của hệ thống gian hàng chính hãng trên TMĐT trong lòng fan công nghệ.

Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19

tinybook tinybook 2 tuần 11 giờ
Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19
Mất khứu giác và vị giác là một trong những triệu chứng do coronavirus được báo cáo phổ biến nhất, và cũng là một trong những dấu hiệu rõ ràng nhất về sự hiện diện của virus SARS-CoV-2.

Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo
Nghiên cứu mới chỉ ra rằng với một dàn 400 vệ tinh lượng tử, ta sẽ "dễ dàng" có được internet lượng tử toàn cầu.

6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục 'càng sớm càng tốt'

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục càng sớm càng tốt
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hầu hết các ngôi nhà không tuân theo các biện pháp an toàn được khuyến nghị để ngăn ngừa điện giật và hỏa hoạn, tuy nhiên một số dấu hiệu dễ nhận thấy có thể giúp tìm ra vấn đề trước khi mọi thứ vượt khỏi tầm tay.

Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào
Gần 30% giá trị trạm gốc 5G của Huawei thuộc về các linh kiện Mỹ, hầu hết trong số đó là các con chip tối quan trọng cho việc xử lý tín hiệu radio, điều khiển nguồn năng lượng cũng như chip nhớ.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat