Thế giới tuần qua

250

Vi sinh vật có thể giúp Hải quân Mỹ phát hiện kẻ địch dưới nước và … tăng tốc máy tính; trong khi đó, pin mặt trời “bọ chét” có thể tạo ra điện để sạc điện thoại khi di chuyển. Còn viên nang mềm thì có thể đưa thuốc qua kết nối Bluetooth. Điểm tin tuần này sẽ giới thiệu những khám phá thú vị về những điều nhỏ bé nhưng lại rất lớn lao.

Phát hiện tàu ngầm bằng vi sinh vật

Công nghệ chỉnh sửa gen vi sinh vật có nhiều ứng dụng quân sự tiềm năng. Ảnh: Getty Images.

Quân đội Mỹ đang tìm cách chỉnh sửa gen vi sinh vật sống dưới nước và dùng chúng để phát hiện tàu ngầm địch. Nghe có vẻ “mò kim đáy bể”, nhưng họ thực sự có thể làm điều này với sự trợ giúp của các vi sinh vật biển như những vi khuẩn thuộc chi Marinobacter.

Đây mới chỉ là “một trong nhiều ứng dụng quân sự tiềm năng của vi sinh vật chỉnh sửa gen”. Theo Defense One, công nghệ này còn có thể tạo ra kỹ thuật ngụy trang thay đổi trực tiếp theo môi trường xung quanh hay các loại thuốc mới cho những lực lượng hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt.

Ý tưởng cơ bản của nghiên cứu là chỉnh sửa gen vi sinh vật để chúng có thể nhận diện các tác nhân lạ như khí thải, dấu vết kim loại từ tàu ngầm hoặc bất kỳ điều gì khác thường dưới biển và phản ứng “bằng cách giảm electron”. Công trình này mới chỉ bắt đầu và cần thêm nhiều thời gian để phát triển.

Vừa đi vừa sạc

https://youtu.be/ijyC9hFsQMw

Một nhóm các nhà khoa học tại Đại học Nottingham Trent ở Anh (NTU) đã tìm ra cách đưa các tấm pin mặt trời chỉ bằng “con bọ chét” vào sợi vải để may quần áo.

Pin mặt trời đeo trên người có thể dùng để sạc smartphone, đồng hồ thông minh, thiết bị theo dõi sức khỏe và các công cụ khác. Trưởng nhóm dự án Tilak Dias, một giáo sư ngành đan của Trường Nghệ thuật và Thiết kế thuộc NTU, nói rằng việc cấp điện cho vải thông minh luôn là điểm yếu của ngành dệt may, nhưng công nghệ của nhóm sẽ cho phép mọi người sử dụng vải thông minh ngay cả khi đang di chuyển.

Tấm pin mặt trời “cỡ bọ chét” chỉ dài 3 mm, rộng 1,5 mm, khó nhìn thấy bằng mắt thường và không gây khó chịu cho người mặc khi đã dệt thành vải. Lớp nhựa bọc bên ngoài pin cũng cho phép người dùng có thể giặt vải như bình thường.

Trong thử nghiệm của NTU, một mảnh vải rộng 5 cm2 chứa 200 tấm pin mặt trời tạo ra đủ điện để sạc một điện thoại di động hoặc một vòng tay Fitbit, còn mảnh vải dệt từ 2.000 tấm pin thì có thể sạc pin một chiếc smartphone.

Viên thuốc Bluetooth

Các nhà nghiên cứu của MIT đã thiết kế một cảm biến nuốt được có thể “lưu trú’’ nhiều tuần trong dạ dày và liên lạc với thiết bị bên ngoài qua kết nối không dây. Hình ảnh và chú thích: MIT News.

Một nhóm bác sĩ từ MIT, Draper và bệnh viện Brigham and Women’s đã in 3D thành công viên thuốc có thể điều khiển bằng Bluetooth khi đã nuốt vào cơ thể.

Loại viên uống điều khiển được sau khi nuốt có thể được phát triển thành thiết bị đưa thuốc. Nó có thể nhả chậm thuốc hoặc hỗ trợ bệnh nhân điều trị HIV/sốt rét tại nhà tuân thủ nghiêm ngặt liều dùng. Đồng thời, viên thuốc Bluetooth còn có thể nhanh chóng phát hiện dấu hiệu nhiễm trùng hoặc dị ứng.

Giovanni Traverso, tác giả của nghiên cứu cho biết: “Hệ thống của chúng tôi có thể giám sát và điều trị theo chu trình kín, tức là chỉ cần một dấu hiệu là chúng tôi có thể hỗ trợ đưa thuốc hoặc điều chỉnh liều lượng”.

Dựa trên một nghiên cứu trước đó, các nhà khoa học tạo ra một thiết bị siêu nhỏ và đặt vào trong một viên nang mềm. Sau khi đi vào cơ thể, viên nang sẽ bung ra thành một công cụ hình chữ Y. Một chân chữ Y gồm bốn ô chứa thuốc và có thể điều khiển đóng/mở ô thuốc từ xa qua kết nối Bluetooth. Công cụ này hiện đang sử dụng pin oxit bạc, nhưng các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm “nhiên liệu” thay thế khác, trong đó có axit dạ dày.

Tăng tốc máy tính bằng thể thực khuẩn

Thể thực khuẩn có thể giúp các kỹ sư máy tính tạo ra bộ nhớ ưu việt hơn. Ảnh: Getty Images.

Máy tính ngày càng nhanh, nhưng các nhà khoa học vẫn luôn tìm cách để tăng tốc hơn nữa. Một yếu tố thường làm chậm tốc độ xử lý của máy tính là khoảng thời gian truy xuất dữ liệu giữa chip RAM và ổ cứng. Để rút ngắn quãng thời gian này từ mili giây xuống nano giây, các nhà nghiên cứu tạo ra bộ nhớ đổi pha (Phase-Change Memory – PCM).

Bộ nhớ PCM liên tục thay đổi trạng thái từ không kết tinh (hỗn loạn) về kết tinh (trật tự) và ngược lại. Tuy nó có thể cải thiện độ trễ, nhưng các chất liệu phù hợp nhất để sản xuất PCM thường phân tách ở nhiệt độ cao trong quá trình sản xuất bo mạch, gây hạn chế tiềm năng của công nghệ.

Tin vui là, các nhà nghiên cứu của MIT và Đại học Công nghệ và Thiết kế Singapore đang hợp tác để khắc phục vấn đề này. Nhóm dự án sử dụng một loại virus, cụ thể là thể thực khuẩn M13 – một vật liệu phổ biến trong công nghệ gen, làm khung chế tạo các thiết bị siêu nhỏ. Sự xuất hiện của virus này giúp giảm đáng kể nhiệt độ trong quá trình sản xuất PCM, hứa hẹn một tương lai với những máy tính siêu nhanh.

Tái tạo mô bằng công nghệ tế bào gốc

Nghiên cứu về một loại protein trong tế bào gốc có thể gợi mở các liệu pháp điều trị ung thư và tái tạo mô mới. Ảnh: Getty Images.

Một nhóm nghiên cứu từ nhiều nơi trên thế giới do Đại học Plymouth của Anh và Đại học Kỹ thuật Dresden của Đức dẫn đầu đã có thêm thông tin mới về một protein đóng vai trò quan trọng trong chức năng tế bào gốc.

Tế bào gốc chưa biệt hóa và có thể phát triển thành nhiều loại tế bào có chức năng khác nhau. Chúng cần thiết với nhiều quá trình trong cơ thể như tái tạo mô sau chấn thương. Nhà nghiên cứu Bing Hu của Plymouth, một trong nhiều trưởng nhóm dự án, cho biết: “Tế bào gốc rất quan trọng. Trong tương lai, nhiều phòng nghiên cứu có thể sẽ sử dụng công nghệ này để thay thế các tế bào và mô bị tổn thương hoặc mất đi do bệnh tật, vì thế, cần phải hiểu cơ chế hoạt động của nó”.

Hu và đồng nghiệp đã tập trung nghiên cứu vai trò của một protein trong tế bào gốc có tên Prominin-1. Họ phát hiện ra rằng, sự thiếu hụt hoặc đột biến loại protein này có thể ảnh hưởng đến các chức năng của tế bào, trong đó có khả năng hỗ trợ tái tạo mô. “Phát hiện này tác động lớn đến ngành tế bào gốc và nghiên cứu ung thư,” Hu cho biết. Theo ông, Prominin-1 có thể ứng dụng vào liệu pháp điều trị ung thư hoặc tái tạo mô mới.

Theo Sam Worley

BÌNH LUẬN CỦA BẠN