Thế giới tuần qua

161

Nguồn ảnh: Opener

Bác sĩ X-quang đã có thể nhìn thấy màu sắc bên trong cơ thể người; polymer biến đổi giữa hai thể cứng và mềm; ô tô bay không còn là viễn tưởng và quân đội đưa robot điều khiển bằng ý nghĩ tiến thêm một bước đến gần thực tế. Tương lai có thể thay đổi nhiều với những phát minh tuần qua.

 

Đã chụp được X-quang màu

Ảnh quét cổ tay người và một chiếc đồng hồ đeo tay, sử dụng công nghệ Medipix của CERN. Nguồn ảnh: MARS Bioimaging Ltd. 

Sử dụng máy gia tốc hạt lớn và công nghệ do Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu (CERN) phát triển, hai nhà khoa học ở New Zealand vừa tìm ra cách chụp X-quang cơ thể người cho kết quả là phim màu thay vì đen trắng như trước kia.

Càng nhìn thấu bên trong cơ thể bệnh nhân, các bác sĩ càng có thể chẩn đoán chính xác hơn. MARS, chiếc máy chụp màu 3D mới sử dụng chip Medipix3, có khả năng đọc mức năng lượng của các photon X-quang trong thành phần cơ thể như mỡ, canxi, nước, một số chỉ số nhận biết bệnh tật khác và thể hiện chúng thành màu sắc. Theo CERN, các chuyên gia đang dựa trên công nghệ này để nghiên cứu bệnh ung thư, xương khớp và các chứng bệnh về máu gây đau tim và đột quỵ.

Công nghệ hybrid-pixel (tạm dịch là lai lượng tử) được phát triển với mục đích ban đầu là để nghiên cứu các hạt ở trong lòng Large Hadron Collider, một vòng tròn chu vi 17 dặm ở biên giới Pháp – Thụy Sĩ, nơi các nhà vật lý tìm hiểu xuất xứ của hành tinh. Một “con chip trong nhóm chuyên dò tìm và hiển thị ảnh” là Medipix đã sử dụng công nghệ hybrid-pixel, hoạt động như một camera “dò tìm và đếm hạt va chạm vào các điểm ảnh khi màn trập điện tử đang mở”, cho kết quả là các hình ảnh có độ phân giải và độ tương phản cao. Máy quét MARS do cha con nhà khoa học Phil và Anthony Butler phát triển có thể “ghép thông tin quang phổ dò được nhờ Medipix3 với các thuật toán mạnh mẽ để tạo ra các ảnh 3D”.

Vật liệu chuyển đổi cứng – mềm

Ánh sáng có thể thay đổi kết cấu vật liệu polymer mới từ dạng lồng (màu cam bên trái) thành hình nhỏ hơn (màu xanh bên phải), khiến vật liệu chuyển từ dạng rắn sang mềm. Nguồn ảnh: Demin Liu/Molgraphics.

Các nhà khoa học ở MIT vừa tạo ra một vật liệu polymer có thể biến đổi từ thể rắn sang mềm và ngược lại dưới tác động của ánh sáng. Theo giáo sư hóa học Jeremyah Johnson, trưởng nhóm nghiên cứu, ở mỗi dạng rắn hay mềm, vật liệu có tính chất như hai chất hoàn toàn khác nhau, dù nó được tạo nên bởi cùng một loại hợp chất.

Với vật liệu này, bề mặt của một số vật nhất định như ô tô hay vệ tinh có thể được trang bị khả năng “tự sửa chữa”. Như vậy, vật liệu sẽ có vòng đời dài hơn. Trong y học, vật liệu mới có thể được dùng để dẫn truyền thuốc. Khi dùng ánh sáng để biến đổi thể dạng của vật liệu, người ta có thể kích hoạt dược phẩm vào đúng thời điểm cần thiết.

Theo MIT, trước đó Johnson và các cộng sự đã chế tạo ra một hợp chất cao phân tử có kết cấu lồng kim loại (polyMOCs), gồm các kết cấu dạng lồng chứa kim loại và nối với nhau bằng các liên kết polymer cơ động. Họ bổ sung thêm các phân tử nhạy sáng vào hợp chất này và nhận thấy dưới ánh sáng màu xanh lá, vật liệu tự sắp xếp lại các phân tử tạo nên dạng rắn và mềm. Tuy nhiên, sau bảy vòng biến đổi, vật liệu sẽ bắt đầu phân rã.

Chiến đấu bằng ý nghĩ?

DARPA đang tìm cách xóa bỏ rào cản với bộ não người.

Cơ quan Chỉ đạo các Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến (DARPA) đang lựa chọn nhà thầu thực hiện một dự án mới: Chương trình Công nghệ thần kinh không phẫu thuật thế hệ mới, hay còn gọi là N3 (Next-Generation Non-Surgical Neurotechnology). Dự án có nhiệm vụ giảm thiểu rào cản đối với bộ não người, phát triển một “giao diện thần kinh” để binh lính có thể dùng sóng não kết nối và nhận thông tin từ hệ thống họ đang điều khiển.

Trang web công nghệ Nextgov của chính phủ so sánh dự án này với cảnh binh lính điều khiển các cỗ máy khổng lồ trên chiến trường bằng ý nghĩ trong bộ phim “Siêu đại chiến Thái Bình Dương”. Theo DARPA, các phi công có thể kết nối với các phi đội máy bay không người lái hay robot và trực tiếp điều khiển chúng bằng trí não. Nghe khá ảo nhưng Nextgov chỉ ra thực tế rằng quân đội khởi động dự án chân tay cho thương binh có thể điều khiển bằng một thiết bị điện tử cấy vào não. Dự án N3 khác với dự án chân tay giả ở chỗ DARPA tìm kiếm công nghệ không xâm lấn hay không cần cấy ghép thiết bị vào cơ thể người.

DARPA vẫn đang thu thập các đề xuất. N3 sẽ nghiên cứu hai khả năng là hoàn toàn không xâm lấn và xâm lấn tối thiểu, ví dụ như ăn vào một loại hóa chất để các cảm biến ngoài đọc được hoạt động của não bộ. Cả hai hướng nghiên cứu đều phải cho phép dẫn truyền hai chiều, nghĩa là não bộ phải có khả năng nhận và gửi thông tin.

Máy bay siêu nhẹ kiểu mới

Công ty Opener của Canada vừa chế tạo thành công một thiết bị bay chạy điện thế hệ mới có khả năng bay trong không trung với vận tốc 62 dặm/giờ (gần 100km/h), cất và hạ cánh theo chiều dọc và trên mặt nước. Được gọi là BlackFly, thiết bị này là phương tiện hàng không cá nhân siêu nhẹ với một chỗ ngồi.

BlackFly chỉ tiêu thụ 1/5 năng lượng (đo bằng watt/giờ mỗi dặm) của ô tô chạy xăng và ít hơn một chút so với ô tô điện tiêu chuẩn. BlackFly ít gây ồn và dễ điều khiển nên không cần bằng lái hay đào tạo đặc biệt.

Với các cánh quạt trên hai cánh cố định tại hai đầu thiết bị, BlackFly trông giống như một máy bay điều khiển từ xa cỡ lớn. Thiết bị có một cần điều khiển và ba chế độ bay an toàn. Theo Opener, BlackFly báo hiệu một kỷ nguyên mới của hàng không, khi chi phí xây dựng và duy trì các cơ sở hạ tầng sẽ giảm tối đa và con người có thể đi tới những nơi họ chưa từng nghĩ có thể đến.

Lấy ung thư trị ung thư

Các tế bào ung thư bị biến đổi bằng CRISPR (màu xanh) quay lại tấn công ung thư trong não (màu đỏ). Nguồn ảnh: CSTI/Khalid Shah Lab.

Các nhà khoa học thuộc Viện Tế bào gốc Harvard (HSCI) đã tìm ra cách loại bỏ tế bào ung thư bằng chính nó. Tế bào ung thư có khả năng luồn lách, di chuyển rất tốt trong cơ thể người để di căn và tạo ra các khối u mới. Nghiên cứu của HSCI đã lợi dụng khả năng này để khiến chúng tạo ra các “protein chữa bệnh”.

Theo Mario Suva, đồng trưởng nhóm Chương trình Ung thư của HSCI và là Phó giáo sư bệnh lý tại bệnh viện đa khoa Massachusetts và trường y Harvard, nghiên cứu này “cho thấy tiềm năng biến đổi tế bào khối u để điều trị thụ thể”. Họ đã thử nghiệm thành công với khối u nguyên phát và thứ phát trên chuột.

Báo cáo của nhóm nghiên cứu nói, tế bào ung thư cho thấy khả năng “tự về nhà”: nó tự tìm đường về khối u nguyên phát trong khi di chuyển trong cơ thể. Lợi dụng điều này, nhóm nghiên cứu đã dùng công cụ chỉnh sửa gen CRISPR để gắn một protein kích hoạt chương trình tự hủy vào các tế bào ung thư và giết chết khối u. Nhóm cũng thiết kế để các tế bào bị biến đổi sẽ tự hủy và chết đi sau khi hoàn thành nhiệm vụ mà không lang thang trong cơ thể để trở thành tế bào ung thư mới.

Theo Samantha Shaddock

BÌNH LUẬN CỦA BẠN