Nhờ thành tựu to lớn của công nghệ nano, trong tương lai con người sẽ cho ra đời những “bác sĩ” robot nano siêu nhỏ, người bệnh có thể nuốt vào bụng để chẩn đoán, chữa trị, đưa thuốc vào đúng mục tiêu.
Microscopic robots là gì
Microscopic robots có thể hiểu là robot siêu vi hay robot hiển vi, gọi ngắn là MR, sản phẩm mới có kích thước cực nhỏ, một thìa cà phê có thể chứa được hàng tỷ robot kiểu này. Lợi thế, có thể nuốt vào bụng, làm nhiệm vụ đưa thuốc vào đúng mục tiêu hay đảm nhận chức năng giống như cánh tay bác sĩ phẫu thuật, thực hiện các ca vi phẫu thuật ngay trong cơ thể con người. Ước mơ ra đời các loại robot siêu vi đã từng được đề cập trong phim khoa học viễn tưởng ra đời cách đây nửa thế kỷ có tên là Fantastic Voyage (Cuộc hành trình không tưởng). Phim ra đời trong bối cảnh thế giới đang diễn ra chiến tranh lạnh, mô tả 4 người lên một phi thuyền siêu nhỏ, có thể bơi trong cơ thể con người. Phi thuyền chỉ còn 1 giờ để khử cục đông máu đe dọa tính mạng phi hành đoàn, rất may đã tìm được cách thoái hiểm nhờ trốn vào trong giọt nước mắt.
Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ nano, ý tưởng của phim nói trên đã trở thành hiện thực. Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sỹ (SFIT) là nơi tiên phong trong lĩnh vực sản xuất robot siêu vi cách đây trên một thập kỷ. Mới đây kỹ sư cơ khí Brad Nelson đã cùng đồng nghiệp ở Phân ban ETH Zunich trực thuộc SFIT đã bắt tay vào nghiên cứu, phát triển thế hệ robot siêu vi nano mới được dẫn hướng bởi các trường từ tính bên ngoài, giúp chúng hoạt động hiệu quả trong cơ thể con người.
Ứng dụng tiềm năng của robot MR
Sản phẩm MR hay bác sĩ phẫu thuật siêu nhỏ có thể nuốt vào bụng đầu tiên như tiến sĩ vật lý người Mỹ gốc Do Thái, Richard Feynman (người được trao giải thưởng Nobel Vật lý năm 1965) mô tả sẽ có mặt trên thị trường trong tương lai không xa. Theo dự báo của Feynman, những robot mini này không chỉ tồn tại trong mạch máu mà còn thâm nhập vào tim và tiến hành các phép chẩn đoán, chữa trị. Chẳng hạn, phát hiện các sự cố van tim cục bộ, nếu bị trục trặc có thể phẫu thuật và khắc phục ngay, giống như con dao pha.
Những robot siêu vi của SFIT tuy không phải là con dao, nhưng nó lại làm được nhiều chức năng. Có hình dạng giống như vi khuẩn E.coli thông thường, hoạt động nhờ cách quay tròn đuôi gọi là roi (flagellum). Theo Nelson, khuẩn có một động cơ quay, nhưng do quá nhỏ nên các robot siêu vi này khó chế tạo được môtơ giống như vi khuẩn, thay vào đó là dùng từ tính để làm động cơ. Các đuôi này được từ tính hóa giúp chúng bơi và di chuyển một cách dễ dàng. Cho đến nay nhiều robot MR đã được đưa vào thử nghiệm lâm sàng và mang lại kết quả tốt, kể cả trong môi trường cực kỳ tinh tế như trong mắt người. Chúng có thể bơi qua thủy tinh thể, loại gel trong suốt lấp đầy nhãn cầu, đảm nhận việc đưa thuốc vào đúng khu vực ấn định để trị bệnh thoái hóa điểm vàng do tuổi tác, căn bệnh có nguy cơ mù lòa cao.
Một trong những ứng dụng đầy tiềm năng khác của robot siêu vi là dùng để trị bệnh tim. Do các loại robot được chế tạo trong môi trường vô trùng giống như trong công nghệ sản xuất chip máy tính nên việc sử dụng trong y học rất có lợi, đặc biệt là dùng trong điều trị bệnh tim mạch. Trong trường hợp này, các robot nano được dẫn hướng qua ống thông catheter, đường kính 2-3 mm để vào các vị trí phẫu thuật cụ thể. Kỹ thuật dùng ống thông catheter cũng có thể dùng để đưa các siêu robot lên não, đến các vị trí nhỏ hơn có trong ruột hoặc trong đường tiết niệu. Một trong những tiêu chí hàng đầu trong y học là phải đến được đích chính xác, các robot MR thỏa mãn được yêu cầu này, nên không chỉ dùng để điều trị bệnh tim mạch mà còn ứng dụng cả cho những căn căn bệnh nan y khác như ung thư mà hiện nay con người vẫn chưa tìm được thuốc đặc trị. Hiện tại, các nhà khoa học đang đào tạo robot để thực hiện các ca phẫu thuật ngay trong cơ thể con người, dự kiến sẽ được đưa vào thử nghiệm lâm sàng trong năm 2015.
(Theo CNN)
Khắc Nam
