Robot sinh học siêu nhỏ mở ra tiềm năng y học to lớn

Theo tạp chí Science Advances, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Carnegie Mellon đã phát triển phương pháp chế tạo thế hệ robot sinh học hoàn toàn mới, sử dụng tế bào phổi người.
Chú thích ảnh
AggreBots có kích thước siêu nhỏ và trong tương lai có thể di chuyển trong môi trường phức tạp của cơ thể. Ảnh: phys.org

Các robot này, được gọi là AggreBots, có kích thước siêu nhỏ và trong tương lai có thể di chuyển trong môi trường phức tạp của cơ thể để đưa thuốc hoặc thực hiện các can thiệp y học, nhờ khả năng điều khiển vận động chính xác.

Trước đây, các robot sinh học (biobot) chủ yếu dựa vào sợi cơ để vận động, hoạt động theo cơ chế co và giãn giống cơ bắp thật. Nghiên cứu mới mở ra một hướng khác: tận dụng lông mao - các cấu trúc siêu nhỏ như sợi lông giúp tế bào phổi di chuyển dịch nhầy, đồng thời là “cánh quạt” tự nhiên của nhiều sinh vật đơn bào dưới nước.

Phòng thí nghiệm của giáo sư Xi (Charlie) Ren đã tiên phong phát triển chiến lược lắp ráp mô theo dạng mô-đun. Họ nuôi cấy các khối cầu mô từ tế bào gốc phổi, sau đó ghép lại thành nhiều hình dạng khác nhau. Một số khối cầu được thiết kế mang đột biến gen khiến lông mao bất động, nhờ đó các nhà khoa học có thể kiểm soát vị trí và mật độ “cánh quạt sinh học” để điều hướng chuyển động.

“Thông qua việc ghép nối các khối mô khác nhau, chúng tôi lần đầu tiên có thể định vị chính xác các lông chuyển trên bề mặt robot để điều khiển hành vi vận động,” nghiên cứu sinh Dhruv Bhattaram, tác giả chính, cho biết. Ông ví việc này như “bỏ đi một số mái chèo trên chiếc thuyền để điều chỉnh hướng đi".

Theo phó giáo sư Victoria Webster-Wood, việc tạo AggreBots từ các thành phần lông mao hoạt động và bất động theo dạng mô-đun mở ra khả năng thiết kế robot sinh học có kiểu di chuyển được lập trình trước. Do hoàn toàn làm từ vật liệu sinh học, AggreBots có tính phân hủy tự nhiên và tương thích sinh học, hứa hẹn ứng dụng trực tiếp trong y học.

Công nghệ này cũng được kỳ vọng hỗ trợ nghiên cứu bệnh liên quan đến rối loạn chức năng lông mao, như bệnh rối loạn vận động lông mao nguyên phát hoặc xơ nang. Đặc biệt, AggreBots có thể được chế tạo từ chính tế bào của bệnh nhân, tạo ra phương tiện vận chuyển thuốc cá thể hóa, tránh nguy cơ đào thải miễn dịch.

“Khả năng vận động đóng vai trò then chốt, vì trong môi trường phức tạp của cơ thể, các tế bào dễ bị mắc kẹt nếu thiếu cơ chế đẩy,” giáo sư Ren nhấn mạnh. “Chúng tôi đã mở ra con đường kiểm soát chuyển động của robot lông mao. Từ việc nghiên cứu tác động môi trường đến ứng dụng trong vận chuyển thuốc, loại robot này có tiềm năng rất lớn”.

Thanh Tùng (TTXVN)

Dành cho bạn

Khi cuộc đua AI làm gia tăng lo ngại về mối đe doạ với nhân loại

Khi cuộc đua AI làm gia tăng lo ngại về mối đe doạ với nhân loại

Cuộc đua trí tuệ nhân tạo (AI) đang tăng tốc, trong khi cạnh tranh có nguy cơ khiến các doanh nghiệp xem nhẹ an toàn, làm gia tăng những rủi ro khó kiểm soát. Diễn biến này đặt ra yêu cầu đối với Việt Nam trong thực hiện Nghị quyết 57: phát triển và làm chủ AI phải song hành với xây dựng năng lực quản trị, kiểm soát và bảo đảm an toàn.
Tìm giải pháp kéo dài tuổi thọ phù điêu Mậu Thân 1968

Tìm giải pháp kéo dài tuổi thọ phù điêu Mậu Thân 1968

Nắng nóng, độ ẩm và nước mưa có thể âm thầm tác động đến bức phù điêu bằng đồng tại Khu truyền thống cách mạng cuộc Tổng tiến công và nổi dậy Xuân Mậu Thân 1968. Từ những vị trí dễ hư hỏng được nhận diện, nhóm nghiên cứu đề xuất giải pháp theo dõi và bảo trì chủ động nhằm kéo dài tuổi thọ công trình..
TP Hồ Chí Minh cụ thể hóa Nghị quyết 57 - Bài cuối: Thu hút nhân tài, tạo động lực mới

TP Hồ Chí Minh cụ thể hóa Nghị quyết 57 - Bài cuối: Thu hút nhân tài, tạo động lực mới

Để khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo trở thành động lực tăng trưởng, TP Hồ Chí Minh đang đặt trọng tâm vào một nguồn lực có tính quyết định: con người. Từ chính sách thu hút chuyên gia đến việc tạo môi trường để người giỏi giải quyết những bài toán lớn, Thành phố đang từng bước tìm cách biến tri thức thành năng lực đổi mới và giá trị cụ thể.
TP Hồ Chí Minh cụ thể hóa Nghị quyết 57 - Bài 2: Khi khoảng cách từ phòng nghiên cứu đến thị trường được rút ngắn

TP Hồ Chí Minh cụ thể hóa Nghị quyết 57 - Bài 2: Khi khoảng cách từ phòng nghiên cứu đến thị trường được rút ngắn

Nếu các cơ chế mới là “đường băng” để khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo "cất cánh" thì thị trường mới là nơi quyết định công nghệ có tạo ra giá trị hay không. TP Hồ Chí Minh đang tìm cách rút ngắn khoảng cách từ phòng nghiên cứu đến doanh nghiệp, từ ý tưởng đến sản phẩm, qua đó biến nguồn lực tri thức thành một động lực tăng trưởng thực chất.