Những đột phá mới trong y học công nghệ cao

Kích thích não bằng từ tính

Đối với 20% bệnh nhân bị trầm uất không phản ứng với các loại thuốc như Prozac, phương pháp điều trị truyền thống được áp dụng sẽ là liệu pháp sốc điện. Nhưng mới đây, giới nghiên cứu y khoa trên thế giới đã bắt đầu phát triển một công cụ chữa trị mới: đó là kích thích từ xuyên qua hộp sọ, gọi là TMS.

Trong kỹ thuật mới này, xung từ được tạo ra bởi một cuộn kim loại gắn vào lớp da đầu bệnh nhân để phát ra những dòng điện nhỏ trong não, kích thích tế bào thần kinh ở những vùng liên quan đến chứng trầm uất mà không gây hại cho chất xám chung quanh.

Vào đầu năm nay, Công ty Brainsway của Israel tuyên bố đã thử nghiệm thành công một phiên bản mới nhất của TMS – đó là “deep TMS”, (dTMS). Uzi Sofer, Tổng giám đốc Brainsway, cho biết: “Từ trường của thiết bị TMS chuẩn chỉ mở rộng khoảng hơn 1cm trong vỏ não. Nhưng các cuộn kim loại của dTMS có thể kích thích tế bào thần kinh nằm sâu hơn trong não bằng cách phóng những từ trường vào hộp sọ từ một số điểm quanh vùng ngoại biên của nó”.

Điều đó có nghĩa là, lần đầu tiên bác sĩ có thể tác động đến hệ limbic – đóng vai trò kiểm soát tâm trạng con người - nằm sâu trong não. Thử nghiệm đã cho ra kết quả: 40% trong số 64 bệnh nhân trầm uất được chữa trị bằng dTMS đã hồi phục lâm sàng đáng kể. Uzi Sofer cũng đánh giá dTMS có khả năng điều trị bệnh Parkinson và các bệnh thần kinh khác.

Thiết bị chẩn đoán nhanh

Từ năm 1954, lực lượng cảnh sát đã sử dụng thiết bị dò hơi thở để làm bằng chứng buộc tội cánh tài xế say rượu. Mới đây, bác sĩ Jun Ye ở Đại học Colorado (Mỹ) đã ứng dụng loại thiết bị này vào y khoa: chẩn đoán nhanh. Thiết bị mới do Jun Ye sáng chế có thể dò được hàng ngàn  phân tử sinh học trong hơi thở một lần của đối tượng và từ đó phát hiện được nhiều loại bệnh – từ ung thư đến xơ nang.

Phương pháp chẩn đoán cấp tốc này sử dụng laser gọi là OFC phát ra một quang phổ sóng ánh sáng rộng tương tác với các thành phần trong không khí. Ví dụ, nếu kết quả cho thấy có sự hiện diện của carbon monoxide, hydrogen peroxide và nitric oxide trong hơi thở ra, thì đối tượng  có thể đã mắc bệnh hen (suyễn). Jun Ye mói: “Bác sĩ không cần phải chờ đến nhiều ngày mới có kết quả xét nghiệm, mà chỉ trong một phút là có thể biết người đến khám có mắc bệnh gì đó hay không”.

Phưong pháp đánh chặn ung thư

Giới khoa học trên thế giới đang nỗ lực nghiên cứu những phương pháp mới hiệu quả chống bệnh ung thư. Nhà sinh hóa Thomas Kensler ở Đại học Johns Hopskin cùng với đồng nghiệp ở Đại học Dartmouth đã nghiên cứu thành công một phương pháp mới có thể ngăn ngừa sự hình thành khối u ác tính ngay từ đầu.

Giống như động đất hay tuyết lở, ung thư là kết quả cuối cùng của một quá trình bất thường: các tế bào bất thường tụm lại tại một vị trí không đúng vào thời điểm không đúng, và mọi sự giao tiếp giữa các tế bào bị phá vỡ tạo điều kiện cho sự hình thành một cơ chế không kiểm soát được. Kensler đã đập gãy cơ chế này trong phòng thí nghiệm bằng cách xử lý mô lành với một hợp chất  gọi là CDDO-Im.

Chiết xuất từ acid trong thực vật, CDDO-Im kích hoạt các enzyme tự nhiên để loại thải số hợp chất độc ra khỏi tế bào – nói khác đi là các hợp chất gây đột biến ADN dẫn đến ung thư. CDDO-Im hiện đang trong vòng thí nghiệm và có thể được ứng dụng trong vài năm tới.

Dây Nano cấy vào cơ thể

Nếu như nhà khoa học Zhong Lin Wangf đi đúng đường thì mọi phương pháp kiểm tra huyết áp thông dụng hiện nay sẽ đi vào quá khứ. Nhóm chuyên gia Viện Công nghệ Georgia (Mỹ) đã nghiên cứu thiết kế dây nano cấy được để đánh giá những dao động huyết áp một cách liên tục giúp bệnh nhân theo dõi sức khỏe ngay tại nhà.

Dây nano cấy có 2 tính năng quan trọng: nó bao gồm chất bán dẫn và áp điện. Có nghĩa là, nếu có một lực cơ học bên ngoài làm cong dây nano - như là sự co bóp mạch máu - thì một điện trường sẽ sinh ra trong sợi dây. Sự hiện diện của điện trường sau đó tác động đến tính dẫn của dây nano báo hiệu sự thay đổi của huyết áp. Thiết bị đột phá này được cấy vào cánh tay để theo dõi huyết áp trong thời gian thực. Khi có thay đổi huyết áp bất thường bệnh nhân sẽ được thiết bị báo động để chữa trị kịp thời.

Sát thủ diệt Virus

Các loại thuốc kháng sinh từ lâu được dùng để chống virus, nhưng chúng có một số hạn chế. Thuốc kháng virus có thể gây hại cho lá lách và gan, còn thuốc kháng sinh dễ bị “lờn”. Để giải quyết vấn đề, nhà khoa học K.T. Tsen ở Đại học bang Arizona (Mỹ) đã phát triển một công cụ chữa trị vạn năng tối thượng: laser hồng ngoại siêu tốc tiêu diệt vi khuẩn và virus mà không gây hại cho mô xung quanh. Laser của Tsen trừ khử mầm bệnh bằng biện pháp cơ học, chứ không bằng biện pháp hóa học hay sinh học.

Tsen nói: “Chúng tôi sử dụng laser để gây chấn động lớn trên lớp áo protein của vi khuẩn hay virus, kích thích nó đi đến trạng thái năng lượng cao đến mức các liên kết trên capsid, hay lớp vỏ ngoài, bị yếu đi và vỡ ra. Ngoài ra, Tsen còn cho biết thí nghiệm trong ống nghiệm cho thấy laser của ông có hiệu quả tiêu diệt virus HIV! Tsen lạc quan cho biết nghiên cứu của ông sẽ thực tiễn hóa trong hai, ba năm tới.

Hệ thống "tên lửa" phóng tự tìm mục tiêu

Thuốc men chữa bệnh có thể gây những phản ứng phụ không mong muốn. Ví dụ, các tác nhân trong hóa trị liệu có thể gây nôn mửa và rụng tóc, trong khi thuốc kháng sinh gây mệt mỏi. Để giúp bệnh nhân tránh được những phản ứng phụ, các nhà nghiên cứu khoa dược của Philip đang cố gắng phát triển một công cụ tương đương trong y khoa của hệ thống tên lửa phóng tự tìm mục tiêu.

Nhóm khoa học của Philip đặt thuốc vào bên trong những bong bóng siêu nhỏ của khí fluorocarbon và sau đó tiêm vào máu bệnh nhân. Khi vào máu các bong bóng này sẽ tiến đến vùng cần được chữa trị. Một kỹ thuật viên sẽ điều khiển một xung siêu âm năng lượng cao.

Christopher Hall, nhà nghiên cứu chủ trì dự án, nói: “Dưới tác động của cộng hưởng siêu âm, những bong bóng sẽ vỡ ra và phát tán phân tử thuốc”. Hall hy vọng vào một ngày không xa bác sĩ có thể sử dụng loại thuốc bọc trong bong bóng này để chữa trị bệnh ung thư tuyến tiền liệt, ung thư vú và ung thư não, loại bỏ được những phản ứng phụ do dùng thuốc thông thường.

Bộ kiểm soát thông minh

Mỗi sáng khi thức dậy, bạn chỉ cần dán lên ngực một thiết bị nhỏ gọn là có thể an tâm làm việc vì đã có máy tính thường xuyên theo dõi quả tim của bạn. Đó là bộ kiểm soát tim EKG thế hệ mới nhỏ gọn, dẻo và tiện lợi do nhóm khoa học ở Trung tâm Holst (Hà Lan)  thiết kế.

Julien Penders, Giám đốc dự án, cho biết: “Với hệ thống EKG thông thường, bạn có miếng dán điện cực kết nối với cái hộp cứng để trong túi áo. Chúng tôi tiến xa hơn với thiết bị duy nhất có thể mang trực tiếp trên ngực”.

Đằng sau thiết bị này là con chip dò tín hiệu từ các điện cực của miếng dán và sẵn sàng truyền dữ liệu đến một máy vi tính. Con chip thông minh của EKG thế hệ mới sử dụng năng lượng thấp nên bệnh nhân không phải kè kè theo bên mình hộp pin cồng kềnh