Các rô-bốt nano kiểm soát bằng suy nghĩ có thể đưa thuốc vào trong não người.

Dân trí

Lần đầu tiên, chỉ bằng ý nghĩ, con người đã điều khiển các nano rô-bốt bên trong một sinh vật sống. Công nghệ này cho phép thả một loại thuốc ở bên trong cơ thể các con gián thông qua phản ứng với hoạt động não người, đây có thể là một kỹ thuật hữu ích cho việc điều trị các chứng rối loạn não như tâm thần phân liệt và rối loạn tăng động giảm chú ý - ADHD.

Chỉ với một ý nghĩ của con người, các rô-bốt nano đã thả các loại thuốc vào bên trong con gián (Ảnh: Joel Startore)
Chỉ với một ý nghĩ của con người, các rô-bốt nano đã thả các loại thuốc vào bên trong con gián (Ảnh: Joel Startore)

Đặt thuốc chính xác vào một vị trí cần thiết là một thử thách lớn. Hầu hết các loại thuốc đều khuếch tán thông qua dòng máu theo thời gian, và bạn sẽ bị mắc kẹt với các tác dụng phụ cho đến khi thuốc hết tác dụng.

Mới đây, một nhóm các nhà nghiên cứu Israel ở Trung tâm Interdisciplinary,Herzliya và Đại học Bar Ilan, Ramat Gat đã phát triển một hệ thống cho phép điều khiển chính xác khi một loại thuốc đang hoạt động trong cơ thể.

Nhóm nghiên cứu đã xây dựng các nano rô-bốt ADN, tạo thành hình dạng giống như vỏ sò mà thuốc có thể gắn vào. Rô-bốt này cũng có một cánh cửa mà khóa làm từ các hạt nano ô-xít sắt. Khóa này mở ra khi bị nung nóng bằng năng lượng điện từ, làm lộ phần thuốc ra môi trường. Bởi vì thuốc vẫn được gắn với phần ADN, sự tiếp xúc của cơ thể với thuốc có thể kiểm soát bằng cách đóng và mở cửa.

Các nhà khoa học đã tạo ra một loại rô-bốt nano siêu nhỏ có thể chứa thuốc ở bên trong và có nguồn gốc từ ADN. Rô-bốt này có thể kiểm soát bằng phần mềm máy tính khi phát hiện ra các thay đổi trong hoạt động não. Các nhà nghiên cứu cho biết, nó có thể dùng để mang thuốc tới vị trí cần thiết của người bệnh. Trên ảnh là minh họa của các nhà khoa học về loại rô-bốt này. (Ảnh: Getty)
Các nhà khoa học đã tạo ra một loại rô-bốt nano siêu nhỏ có thể chứa thuốc ở bên trong và có nguồn gốc từ ADN. Rô-bốt này có thể kiểm soát bằng phần mềm máy tính khi phát hiện ra các thay đổi trong hoạt động não. Các nhà nghiên cứu cho biết, nó có thể dùng để mang thuốc tới vị trí cần thiết của người bệnh. Trên ảnh là minh họa của các nhà khoa học về loại rô-bốt này. (Ảnh: Getty)

Viên thuốc điều khiển bằng ý nghĩ

Để các rô-bốt có nguồn gốc ADN này phản ứng lại với ý nghĩ của con người, nhóm nghiên cứu đã đào tạo một thuật toán máy tính để phân biệt giữa các hoạt động của bộ não khi nghỉ ngơi và khi tính nhẩm.

Sau đó, nhóm nghiên cứu đã gắn một loại thuốc huỳnh quang vào rô-bốt và đưa nó vào bên trong một con gián được đặt giữa một cuộn dây điện từ. Sau đó, một người được hướng dẫn để làm các phép tính nhẩm hoặc nghỉ ngơi khi đeo một chiếc mũ điện não đồ để đo các hoạt động của não. Chiếc mũ này được nối với các cuộn dây điện từ, được bật khi tính nhẩm và tắt khi nghỉ ngơi.

Bằng cách kiểm tra sự xuất hiện của huỳnh quang bên trong các con gián khác nhau, nhóm nghiên cứu khẳng định rằng việc này có tác dụng.

Sachar Arnon, một thành viên của nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm Interdisciplinary cho biết, các thuật toán có thể được huấn luyện để theo dõi các hoạt động khác của bộ não. “Chẳng hạn như, nó có thể theo dõi trạng thái của não người bị rối loạn tăng động giảm chú ý hoặc tâm thần phân liệt. Nó có thể được sửa đổi để phù hợp với nhu cầu của bạn”.

Ý tưởng này sẽ được tự động kích hoạt nhả thuốc khi cần thiết. Ví dụ như, một số người thường không biết họ phải dùng thuốc – trước khi xảy ra các hành vi bạo lực do tâm thần phân liệt. Nếu điện não đồ có thể phát hiện tình trạng đó đang xảy đến, thì nó có thể kích thích việc giải phóng ra thuốc để phòng ngừa.

Bởi vì rô-bốt này có thể mở hoặc đóng khi cần thiết nên công nghệ này sẽ giảm thiểu các tác dụng phụ không mong muốn. Các rô-bốt có ADN đã được điều chỉnh cũng đảm bảo rằng chúng chỉ nhắm tới các tế bào mục tiêu cụ thể, giảm thiểu tác hại đối với những nơi khác trong cơ thể. Điều này được thực hiện bằng cách, ở trên bề mặt của rô-bốt gắn thêm các phân tử có tính liên kết với những cơ quan nhận nhất định ở mặt ngoài của một số loại tế bào cụ thể.

Tuy nhiên, hiện nay kỹ thuật này vẫn chưa sẵn sàng để sử dụng đối với con người. Để hoạt động, cần phải có các thiết bị nhỏ và di chuyển được nhiều hơn để đo các hoạt động của não bộ - một thứ mà theo Arnon nói thì không còn xa nữa. Nhóm nghiên cứu đã hình dung ra một người đội các thiết bị điện não đồ nhỏ và có khả năng lắng nghe giống như một phụ tá để giám sát các hoạt động của não và phát hiện khi cần thuốc. Ví dụ như, khi một người bị rối loạn tăng động giảm chú ý bắt đầu mất khả năng tập trung, một chiếc đồng hồ thông minh sẽ tạo ra điện từ trường cần thiết để nhả ra một liều thuốc Ritalin.

Sự kết hợp giữa các thiết bị như vậy có thể được dùng để điều trị bệnh trầm cảm và các tình trạng khó điều trị khác ở não. Nó cũng có thể cho phép mọi người chủ động kích hoạt khi họ muốn giải phóng ra một loại thuốc bằng cách tập trung về những ý nghĩ cụ thể.

Arnon cho biết: “mọi người có thể thực hiện điều này theo tất cả các hướng khác nhau. Hãy tưởng tượng nếu bạn có thể cung cấp chính xác lượng rượu mà bạn muốn để giữ cho bạn vẫn ở trong trạng thái vui vẻ nhưng không bị say. Điều này có vẻ ngớ ngẩn nhưng hoàn toàn có thể xảy ra. Tôi nghĩ rằng chúng ta vừa mới chỉ tìm ra được lớp mặt ngoài mà thôi.”

Anh Thư (Tổng hợp)