Robot sinh học siêu nhỏ diệt ung thư

Một nhóm các nhà khoa học từ nhiều nước đã tham gia công trình nghiên cứu mang tính đột phá tại ĐH Trung Hoa (Hong Kong): chế tạo một loại robot sinh học siêu nhỏ có thể điều khiển từ xa. 

Sáng chế này mở ra triển vọng cho điều trị bệnh ung thư và các bệnh hiểm nghèo khác nhờ vào khả năng mang thuốc vào cơ thể đến tận nơi phát sinh nguồn bệnh.

Đây một sản phẩm dạng lai tạo sinh học (biohybrid), chúng là các tế bào sinh học đã được can thiệp nhân tạo để bổ sung những tính năng hữu ích.

Các khoa học gia có thể đưa vào cơ thể con người cùng lúc hàng triệu robot sinh học siêu nhỏ như thế mà không sợ chúng gây hại cho cơ thể người hoặc dính lẫn vào nhau.

Điểm đặc biệt nhất là chúng được làm từ vi tảo xoắn Spirulina platensis, trước nay thường được dùng làm thực phẩm bổ sung dinh dưỡng vì chứa nhiều acid amin và các vitamin. Nhờ đó, chúng có tính tương thích sinh học cao và không gây độc hại cho người.

Robot sinh học bằng tế bào tảo có thể bơi lội thoải mái trong máu - Ảnh: Dailymail

Do loại robot sinh học này có thuộc tính phát quang tự nhiên của tảo và mang các phân tử nano ôxít sắt nên các nhà khoa học có thể theo dõi vị trí của chúng rất chính xác bằng kính hiển vi huỳnh quang và kỹ thuật chụp cộng hưởng từ (MRI - Magnetic resonance imaging), và có thể dùng từ trường để điều khiển sự di chuyển của chúng. 

Trong thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc điều khiển các robot này di chuyển đến các vị trí khác nhau trong bao tử chuột. 

Chúng có khả năng bơi lội qua được nhiều dung dịch sinh học khác nhau như máu, dung dịch axit trong bao tử, nước tiểu và cả trong dầu phộng.

Quy trình tạo lớp phủ nano ôxít sắt cho tế bào tảo Spirulina - Ảnh: ScienceRobotics

Loại robot sinh học này còn có thể phát hiện những thay đổi khi bệnh nhân xuất hiện các triệu chứng bệnh lý trong cơ thể, giúp ích rất nhiều cho việc chẩn đoán chính xác bệnh trạng.

Ứng dụng quan trọng nhất của loại robot này là khi bắt đầu tiến trình tự phân hủy, chúng sẽ phóng thích một hợp chất chỉ độc hại đối với ung thư. 

Trước đây, các loại dược chất dùng trị ung thư không đủ "thông minh" để chỉ tiêu diệt riêng có tế bào ung thư, chúng đồng thời phá hủy luôn những tế bào lành mạnh làm người bệnh càng suy yếu. 

Các robot sinh học bằng tế bào tảo spiruliana - Ảnh: Telegraph

Từ lâu nay, việc chế tạo một loại robot siêu nhỏ có thể đưa thuốc vào mọi ngóc ngách cơ thể người vẫn là mơ ước của giới thiết kế kỹ thuật mang dẫn thuốc.

Sự ra đời của robot này được đánh giá cao do chúng không chỉ giúp mang thuốc đến nơi cần đến mà còn có khả năng tự hủy không để lại di chứng cho bệnh nhân, hoặc có thể phóng xuất ra ngoài cơ thể một khi đã hoàn thành nhiệm vụ. 

Điều này giúp các bác sĩ không phải mất nhiều thời gian và công sức để lấy chúng ra khỏi cơ thể người bệnh như khi dùng robot làm bằng các loại vật liệu phi sinh học.      

Công trình nghiên cứu này vừa được công bố trên chuyên san khoa học Science Robotics.