Những phát minh y học lấy cảm hứng từ thế giới tự nhiên

Thiên nhiên luôn là nguồn cảm hứng dồi dào để các nhà khoa học phát triển các loại thuốc mới, với gần 50% dược phẩm thương mại được điều chế từ các nguồn tự nhiên (chủ yếu là thực vật). Ngày nay, những điểm đặc trưng của các loài động-thực vật tiếp tục truyền cảm hứng cho các nhà nghiên cứu sáng chế nhiều thiết bị y tế mới.

Ong bắp cày thay đổi ngành phẫu thuật não

Ong bắp cày cái có đặc tính là khoan vào gỗ để đẻ trứng. Cụ thể, chúng có một cây kim rỗng nhô ra từ đuôi để đưa trứng vào thân cây chết hoặc gỗ mục. Cây kim này gồm 3 ống rỗng chồng lên nhau (có thể trượt ra, thu vào) và đủ linh hoạt để tìm chỗ mềm trong gỗ mà khoan sâu vào trong, cho đến khi gặp một bề mặt cứng hơn để đặt trứng.

Các chuyên gia ngoại thần kinh tại Cao đẳng Hoàng đế Luân Đôn (Anh) năm ngoái đã thử nghiệm loại que thăm dò mô phỏng cơ chế "khoan gỗ đẻ trứng" của ong để truyền thuốc vào sâu trong não. Được thiết kế với 3 đoạn nối chồng vào nhau, thiết bị có tên cannulas đủ cứng để xuyên qua mô não nhưng cũng đủ mềm để len lỏi qua những chỗ cong. Điều này giúp giảm thiểu tổn thương mô não so với phương pháp dùng ống nhựa cứng để đưa thuốc vào não hoặc rút dịch ra ngoài như hiện nay. Thiết bị đã được kiểm chứng trên mô não thí nghiệm và dự kiến thử nghiệm trên người vào năm 2020.

Ghim phẫu thuật từ lông nhím

Ở loài nhím Bắc Mỹ, những sợi lông đóng vai trò như vũ khí phòng vệ nhờ đặc điểm bén nhọn và có ngạnh giống như mũi tên, giúp chúng dễ đâm qua da nhưng khó rút ra (vì bị vướng ở ngạnh).

Lấy cảm hứng từ cơ chế trên, nhóm nghiên cứu thuộc Trường Y  Đại học Harvard (Mỹ) đã chế tạo ghim phẫu thuật mới, có thể gắn chặt vào da nhưng ít gây tổn thương cho da (chỉ để lại những lỗ kim nhỏ). Được biết, các loại ghim phẫu thuật hiện nay thường tạo thành vết thương lớn và dễ bị vi khuẩn xâm nhập.

Xét nghiệm ung thư máu nhờ sứa biển

Những người mắc bệnh bạch cầu tủy cấp tính thường được chữa bằng hóa trị. Nhưng dù bệnh tình thuyên giảm thì vẫn còn một lượng nhỏ tế bào ung thư tuần hoàn trong máu. Để kiểm tra, các bác sĩ hiện dùng một thiết bị vi lỏng (nhỏ hơn một thẻ SIM), trong đó, họ cho mẫu máu chảy qua các kênh dẫn vi lưu trong thiết bị để chất keo đặc biệt ở các mặt bên kết dính các tế bào ung thư. Một khi phát hiện các tế bào ung thư còn sót lại, các bác sĩ sẽ tiến hành thêm hóa trị cho bệnh nhân. Tuy nhiên, thiết bị này chỉ hiệu quả khi các tế bào tiếp xúc với các mặt bên, hoặc nó không thể nhận biết bệnh ở giai đoạn đầu.

Dựa trên cơ chế săn mồi (chủ yếu là sinh vật phù du) của sứa biển, các bác sĩ tại Bệnh viện Phụ nữ Brigham (Anh) đang phát triển một thiết bị tầm soát ung thư máu tốt hơn. Được biết, loài vật này sở hữu hàng chục xúc tu có thể vươn xa trong nước để bắt mồi. Mỗi xúc tu như thế chứa hàng ngàn tế bào có nọc giúp sứa biển dễ dàng làm "choáng váng" con mồi.

Tương tự, thiết bị vi lỏng mới cũng có hàng chục "xúc tu" - thực chất là những sợi dây tạo ra bởi vật liệu ADN trích từ tủy xương của bệnh nhân. Chúng trôi lơ lửng trong các kênh dẫn vi lưu và có nhiệm vụ bám chặt vào các tế bào ung thư khi mẫu máu được bơm vào thiết bị, giúp bác sĩ chẩn đoán bệnh chính xác và kịp thời. Dự kiến, công nghệ chẩn đoán này sẽ được áp dụng phổ biến trên bệnh nhân ung thư máu trong 3-5 năm tới.

Chặn đứng nguy cơ đông máu nhờ lá sen

Nhờ bề mặt có khả năng chống thấm cao, lá sen luôn sạch sẽ khi nước mưa dội vào là trôi tuột đi, mang theo cả bụi bẩn. Dựa vào đặc điểm đó, các nhà nghiên cứu tại Đại học Harvard đã phát triển một lớp phủ chuyên dụng cho các thiết bị cấy ghép y khoa, giúp chúng có khả năng chống thấm máu và chất dịch cơ thể. Cụ thể, lớp phủ trên các thiết bị cấy ghép được làm từ 2 hóa chất tương tự loại tìm thấy trên lá sen, nhờ đó giảm thiểu nguy cơ máu đóng cục vốn rất nguy hiểm (do các tế bào máu có xu hướng bám vào bề mặt của vật thể lạ).

Sau khi thử nghiệm lớp phủ chống thấm trên một loạt các thiết bị khác nhau, nhóm nghiên cứu nhận thấy tình trạng máu tụ trên thiết bị giảm đi 4 lần, qua đó loại bỏ nguy cơ máu đóng cục.

AN NHIÊN (Theo Daily Mail)

(Còn tiếp)