Những phát minh y sinh hữu ích

Tai nghe AI chống sốc nhiệt khi trời nắng

Tại Olympic Tokyo 2020, Ban tổ chức Thế vận hội đã đưa vào sử dụng nhiều thiết bị tiện ích để bảo vệ sức khỏe con người trong bối cảnh đại dịch Covid-19 bùng phát, nhất là nguy cơ sốc nhiệt do nhiệt độ tăng cao.

Trong đó, chiếc tai nghe AI (trí tuệ nhân tạo) có thể theo dõi nhịp tim, nhiệt độ của người đeo và đưa ra cảnh báo nguy cơ sốc nhiệt tức thì. Tai nghe hoạt động theo nguyên lý gửi các thông số quan trọng như nhịp tim và nhiệt độ cơ thể lên đám mây; thuật toán kết hợp dữ liệu cá nhân với các yếu tố môi trường sau đó đưa ra rủi ro sốc nhiệt. Thông báo còn đưa ra các biện pháp phòng ngừa cần thiết như nghỉ ngơi, uống nhiều nước và thậm chí còn đưa ra khuyến cáo nên chuyển một số bộ môn thi đấu ngoài trời sang thời điểm ít nóng hơn để đảm bảo sức khỏe.

Cầm máu thần tốc bằng keo chế từ... nọc rắn

Một nhóm chuyên gia ở Đại học Western (WU), bang Ontario, Canada vừa giới thiệu một loại “siêu keo” khai thác enzyme trong nọc độc rắn để tạo ra vật liệu giúp cầm máu cực nhanh. Thực chất của phát minh này là đi từ một loại enzyme đông máu batroxobin có trong nọc độc của rắn Bothrops atrox (thuộc họ rắn lục), chứa nọc độc cực cao sống nhiều ở vùng Nam Mỹ.

Nhóm nghiên cứu thử nghiệm kết hợp batroxobin nói trên với gelatin tăng cường tạo ra một loại keo kết dính mô cơ thể rất tốt, có thể đựng trong một ống nhỏ, dễ mang theo và sử dụng. So với keo fibrin hay keo tơ huyết hiện đang được dùng trong ngành y thì vật liệu mới của WU có độ bền kết dính cao gấp 10 lần, giúp chống lại sự tách rời hoặc rửa trôi do máu chảy. Kết quả, thời gian đông máu giảm một nửa còn 45 giây so với  keo fibrin. Khi có vết thương mở, chảy máu, chỉ cần bóp ống để keo siêu dính chảy ra và phủ lên vết thương, sau đó chiếu ánh sáng lên đó trong vài giây, như bút laser hoặc đèn flash trên điện thoại thông minh để các chất chiết xuất từ nọc rắn trong keo hoạt hóa liên kết chéo với nhau là xong.

Sản xuất thực phẩm... bằng năng lượng mặt trời

Đại học Göttingen, Đức (GU) vừa trình làng mô hình sản xuất đại trà sinh khối vi sinh vật (PV-SCP) bằng cách kết hợp tấm pin quang điện lắp trên mặt đất với vi sinh, CO2 và nước, không khí có thể tạo ra nhiều thực phẩm hơn cho cộng đồng mà lại tiêu hao ít tài nguyên hơn. Mô hình này rất thích hợp với vùng đất phi nông nghiệp. Sản phẩm protein vi sinh vật có thể sử dụng làm thức ăn giàu protein cho động vật hoặc cho con người, thay cho canh tác truyền thống.

Mô hình này của GU còn được gọi là protein đơn bào (SCP), hay sản xuất lương thực từ không khí. Được thực hiện thông qua quá trình sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo. Carbon dioxide (CO2) thu nhận từ không khí và sử dụng điện năng cung cấp từ pin mặt trời được chuyển đổi thành thức ăn cho vi khuẩn trong lò phản ứng sinh học, tạo ra sinh khối. Trong bước tinh lọc cuối cùng, nucleotide, axit béo và carbohydrate được loại bỏ khỏi sinh khối và chỉ giữ lại protein. Theo GU, quá trình này chỉ cần 10% diện tích đất so với canh tác đậu tương, loại cây trồng hiệu quả nhất, tiết kiệm khá nhiều nước nếu canh tác, hay chăn nuôi để ra lượng calo tương ứng.

Sắp có tuyến tụy nhân tạo cho bệnh nhân tiểu đường

Đại học Cambridge và Inselspital, Bệnh viện Đại học Bern, Thụy Sĩ hiện đang đưa vào thử nghiệm tuyến tụy nhân tạo cho bệnh nhân tiểu đường tuýp 2 giúp người bệnh kiểm soát lượng đường trong máu một cách an toàn và hiệu quả. Thiết bị có thể tự động theo dõi mức đường huyết và bài tiết insulin khi cần thiết.

Bệnh tiểu đường phát sinh là do tế bào beta trong tuyến tụy không sản xuất đủ insulin để quản lý mức đường huyết của cơ thể nên bệnh nhân phải tự theo dõi mức đường huyết và tự sử dụng insulin theo đơn bác sĩ. Tuyến tụy nhân tạo được thiết kế như tụy sinh học, cấu trúc gọn nhẹ đeo trên người, được trang bị cảm biến glucose, máy bơm insulin và các thuật toán phần mềm chạy trên điện thoại. Cảm biến được đặt dưới da, nơi nó theo dõi đường huyết, nếu xuống quá thấp, máy bơm sẽ cung cấp một lượng insulin. Như vậy người dùng không cần phải làm bất cứ điều gì nhờ các thuật toán thích ứng. Với những kết quả đầy hứa hẹn, thiết bị nhân tạo này được xem là cứu tinh cho nhóm người mắc bệnh tiểu đường tuýp 2, đặc biệt là những người vừa bị tiểu đường vừa bị suy thận.

Biến bèo tây thành nhiên liệu sinh học

Công ty năng lượng Kenya Biogas International (KBI) hiện đang hợp tác với hãng dược phẩm AstraZeneca và Đại học Cambridge (Anh) thực hiện dự án biến bèo tây thành nhiên liệu sinh học dùng để nấu ăn. Dự án này sử dụng công nghệ khí sinh học, giải quyết nạn bèo tây xâm lấn thành nhiên liệu hữu ích, vừa mang tính môi trường lại mang tính kinh tế năng lượng.

Lò khí sinh học sử dụng nhiên liệu từ bèo tây.

Đến nay, dự án đã cung cấp 50 lò khí sinh học cho các hộ gia đình ở thành phố Kisumu, miền tây Kenya, giúp các gia đình chuyển đổi từ dùng củi hoặc than tổ ong độc hại sang dùng khí sinh học. Một số gia đình đã được cấp một bếp gas như một phần của dự án để thay thế cho bếp jiko dùng than củi. Theo các hộ dùng khí sinh học bèo tây thì nó không khói, không mùi và nấu nhanh hơn so với bếp than.

Giám đốc điều hành KBI Dominic Kahumbu cho hay bèo tây nguyên liệu qua xử lý sơ bộ được đưa vào máy do Biogas International thiết kế chế tạo để phân hủy và sinh khí gas. Trung bình, cứ 2-3 kg lục bình được vớt từ hồ lên có thể cung cấp năng lượng cho một bếp nấu trong 4 giờ, đủ nấu một bữa ăn.

Bèo tây (Eichhornia crassipes) còn được gọi là lục bình, lộc bình hay bèo Nhật Bản là một loài thực vật thủy sinh, thân thảo, sống nổi theo dòng nước và phát triển rất nhanh, gây xâm lấn môi trường, tác động đến các loài sinh vật khác.

Hùng Duy

(Theo Reuters/NMN/PMC/NMN/Reuters- 8/2021)