[Video] Đây là robot tí hon đầu tiên được thả vào đường ruột của một sinh vật sống

Có lẽ hồi nhỏ, tất cả chúng ta đều có chung một câu hỏi: Tại sao các nhà khoa học không chế tạo ra những con robot siêu nhỏ, rồi thả vào bên trong cơ thể chúng ta để chữa bệnh?

Trên thực tế, đó không phải một ý tưởng quá mới mẻ. Nhưng để hiện thực hóa được điều tưởng chừng đơn giản đó không phải chuyện một sớm một chiều, ngay cả với các công nghệ tiên tiến nhất mà chúng ta có ngày nay.

Mới đây trên tạp chí Micromachines, các nhà khoa học Mỹ cho biết họ vừa lần đầu tiên thả được một robot siêu nhỏ vào bên trong đường ruột của chuột. Thí nghiệm "in vivo" (trên sinh vật sống) đột phá này nhằm thử nghiệm khả năng di chuyển và mang vác của robot micro, trước khi, nó có thể mang thuốc hoặc làm nhiệm vụ chụp ảnh, thu thập mô sinh thiết trong ruột cho con người.

Đây là robot tí hon đầu tiên được thả vào đường ruột của một sinh vật sống

Robot được gọi là microbot - đúng như cái tên - có kích thước chỉ 800 micromet (0,8 mm). Khi được đặt trên một đồng xu, nó còn nhỏ hơn cả nét chữ dập nổi trên đồng xu đó. Không sử dụng pin, microbot được gắn nam châm khiến nó có thể di chuyển bằng cách lật qua lại như một con sâu đo.

Các nhà khoa học có thể điều khiển nó từ bên ngoài bằng từ trường, qua một màn hình theo dõi thời gian thực sử dụng máy dò siêu âm. Đây là chiến lược di chuyển và mang tải được cho là hiệu quả nhất trong một môi trường có địa hình phức tạp như đường ruột con người.

Trong thử nghiệm, microbot đã tự chứng tỏ mình có thể vượt qua và hoạt động trong cả điều kiện khô và ướt, trên các bề mặt khác nhau, trơn nhẵn, gồ ghề hoặc dốc lên, dốc xuống. Đây là một kết quả hết sức khả thi để tiến đến thử nghiệm microbot trên người.

David Cappelleri, một kỹ sư đến từ Đại học Purdue cho biết: "Khi chúng tôi áp dụng một từ trường quay bên ngoài vào những robot này, chúng sẽ quay giống như một chiếc lốp ô tô để vượt qua địa hình gồ ghề. Từ trường cũng xâm nhập một cách an toàn vào các loại môi trường khác nhau, yếu tố rất quan trọng đối với việc sử dụng các robot này trong cơ thể con người".

Lần đầu tiên các nhà khoa học thử nghiệm thả một con robot vào đường ruột chuột

Để tiến hành thí nghiệm "in vivo" đầu tiên này, các nhà nghiên cứu đã chọn những con chuột được gây mê làm đối tượng thử nghiệm. Họ cũng chọn ruột kết của chúng làm đích đến cho microbot vì đây là một khu vực dễ thâm nhập nhưng lại có địa hình rất lộn xộn, bao gồm cả thức ăn và nước được tiêu hóa.

"Di chuyển một robot xung quanh ruột kết giống như việc sử dụng những chiếc xe đẩy hành lý tại sân bay để đến nhà ga nhanh hơn. Nhưng trong trường hợp này, không chỉ có những người xung quanh bạn di chuyển, cả sàn nhà cũng chuyển động", kỹ sư y sinh Luis Solorio tại Đại học Purdue cho biết.

"Trong ruột kết, bạn có đủ thể loại chất lỏng và chất rắn đang di chuyển trên đường đi, nhưng robot lại di chuyển theo hướng ngược lại. Đó không phải là một chuyến đi dễ dàng".

Nói cách khác, microbot phải đối mặt với một thử thách khó khăn, nhưng thật tuyệt vời, nó đã vượt qua tất cả. Các nhà khoa học cũng không ghi nhận bất kỳ kích ứng mô nào ở khu vực thử nghiệm, đó là một dấu hiệu tốt.

Sau khi hoàn thành nhiệm vụ, microbot sẽ được thải ra ngoài đường ruột một cách tự nhiên giống như phân.

Microbot hiện đang được thiết kế để nhắm đến mục tiêu phân phối thuốc trực tiếp trong đường ruột. Các nhà khoa học đã phủ bên ngoài nó một lớp thuốc nhuộm huỳnh quang và bấm giờ chúng tan hết. Thời gian họ ghi nhận được là khoảng 1 tiếng đồng hồ. Kết quả này đang khích lệ các thử nghiệm tiếp theo thay thế huỳnh quang bằng một loại thuốc thực sự.

Ngoài ra, các robot siêu nhỏ cũng có thể thực hiện thay nhiệm vụ của các camera nội soi có dây đang gây khó chịu cho những bệnh nhân cần kiểm tra đường tiêu hóa.

Craig Goergen, một kỹ sư y sinh đến từ Đại học Purdue cho biết: "Từ góc độ chẩn đoán, những robot này có thể xóa bỏ những xét nghiệm nội soi đại tràng, làm giảm xâm lấn xuống mức tối thiểu bằng cách giúp các bác sĩ thu thập mô bệnh phẩm ngay từ bên trong".

Tham khảo Sciencealert