Những công nghệ y sinh sẽ làm thay đổi thế giới tương lai

Tạp chí Discover của Mỹ mới đây đã cập nhật 12 phát minh "sáng chói" có thể thay đổi cuộc sống con người trong tương lai, trong đó có những phát minh liên quan đến lĩnh vực y sinh dưới đây.

Nuôi trồng thực phẩm an toàn hơn

Trong hệ thống rễ cây lúa được trồng tại California (Mỹ), các nhà khoa học phát hiện thấy một loại vi khuẩn đặc biệt có khả năng gom sắt tạo ra một "lá chắn" ngăn chặn sự hấp thụ asen (thạch tín) của thực vật. Do lúa được canh tác trong môi trường nước nên nó hút asen cao gấp 10 lần so với các loại ngũ cốc khác như lúa mì hoặc ngô. Asen có trong tự nhiên nhưng cũng là một hoá chất được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, nếu phơi nhiễm asen lâu ngày liên quan đến gia tăng ung thư, bệnh tim và tiểu đường.

Phát hiện nói trên dẫn tới việc ra đời một "probiotic" cho cây lúa ở dạng lớp phủ hạt gạo hoặc tiêm vi khuẩn vào cho cây non. Những giải pháp như vậy có thể cung cấp cách chống lại tình trạng nhiễm asen tự nhiên cho cây trồng với chi phí thấp, tạo ra các nguồn thực phẩm an toàn vì gạo là thực phẩm chính của hơn một nửa dân số thế giới hiện nay.

Xương trợ lực exoskeleton dùng cho người thiểu năng

Trong phim Người Sắt (Iron Man) có những trang phục biến con người thành siêu nhân, có sức mạnh phi thường. Đây có vẻ không phải là điều viển vông bởi những trang phục đặc biệt này được chuyên môn gọi là xương trợ lực hay khung xương exoskeleton. Nó có tác dụng giúp người thiểu năng đi lại được, còn người khoẻ mạnh có thể mang được vật nặng gấp 3-4 lần trọng lượng bản thân, phù hợp cho binh lính tham gia chiến trận.

Thực chất exoskeleton là một dạng robot sinh học, khi mặc vào nó sẽ hoạt động như một bộ phận của cơ thể, tăng cường hoạt động như di chuyển, đi lại, mang vác hoặc hỗ trợ người khuyết tật trong hoạt động hằng ngày. Bộ khung xương exoskeleton hiện đang được cải tiến, để nhẹ hơn, rẻ hơn, hợp với túi tiền của những người bệnh nghèo tại các quốc gia đang phát triển.

Phương pháp mới giám sát tế bào

Nếu muốn biết những gì đang xảy ra bên trong một tế bào, người ta có thể nhìn vào kính hiển vi tiêu chuẩn, nhưng kính hiển vi tiêu chuẩn cũng cần phải có bộ phận đặc biệt mới có thể tạo ra những bức ảnh cắt lớp nhiễu xạ ánh sáng trắng. Để khắc phục, mới đây khoa học đã phát triển thành một kỹ thuật ghi hình 3-D mới, cho phép bác sĩ có thể theo dõi các hoạt động của tế bào sống, hiểu được tế bào phát triển và di chuyển mà không làm phương hại đến cấu trúc của nó.

Quá trình trên không cần dùng đến thuốc nhuộm, phẩm màu hoặc hóa chất xâm lấn khác, cung cấp hình ảnh cực nét của tế bào và các cấu trúc bên trong của nó. Công nghệ trên sẽ giúp khoa học giám sát được trạng thái tự nhiên của tế báo, và nhờ đó có thể phát hiện sớm các đột biến bất thường, thủ phạm phát sinh bệnh tật.

Ra đời mô hình 3D mới để nghiên cứu ung thư vú

Mới đây, các nhà khoa học Mỹ đã nuôi trồng thành công mô người trong phòng thí nghiệm. Đây là cấu trúc phát ánh sáng xanh có chứa các tế bào 11 ngày tuổi từ các tế bào vú con người. Mô hình 3D về mô sống nói trên sẽ giúp nâng cao sự hiểu biết của con người về sự tiến triển của các tế bào ung thư vú ở phụ nữ.

Trong trường hợp ung thư, mô hình 3-D sẽ có nhiều ưu việt hơn một đĩa Petri (công cụ bằng thủy tinh hoặc chất dẻo hình trụ có nắp dùng để nuôi cấy tế bào được đặt theo tên của nhà vi khuẩn học người Đức Julius Richard Petri). Đặc biệt hơn, môi trường 3-D cung cấp những manh mối chi tiết về cách khối u quy tụ và dựa vào các tế bào và các mối tương quan của tế bào đối với quá trình tăng trưởng. Trong tương lai, mô hình 3D mới có thể được sử dụng để nghiên cứu phản ứng của mô vú đối với các hormone được tiết ra trong thời gian mang thai và cho con bú.

Nam Bắc Giang (Dịch từ Discovermagazine.com- 5/2017)