Nanobot – niềm hi vọng của y khoa
Nanobot được dự đoán sẽ bùng nổ mạnh mẽ trong tương lai, trở thành phụ tá đắc lực trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, chẩn đoán và điều trị bệnh ung thư cũng như cuộc chiến chống kháng kháng sinh, giúp con người dần hiện thực hóa giấc mơ sống lâu và khỏe mạnh hơn.
Nâng cấp cơ thể
Sự tiến bộ nhanh chóng của khoa học công nghệ đã tạo nên cơn sốt trong lĩnh vực nanobot thời gian gần đây. Trên thực tế, những robot kiểu này có thể đóng vai trò "nâng cấp" con người, tạo nên viễn cảnh một cuộc sống không bệnh tật. Mới đây, một loại robot siêu nhỏ có khả năng chứa tới 9 tỷ phân tử oxy và CO2, gấp 200 lần lượng oxy và CO2 hồng cầu có thể mang được trong máu, đã được thử nghiệm.
| Các nanobot dạng tấm đang cô lập, tấn công vào trung tâm và giết chết các mô của khối u. |
Đây được coi là "vũ khí" nâng cấp con người, giúp việc chạy bộ liên tục hay lặn sâu dưới nước tới 15 phút mà không cần thở sẽ trở thành hiện thực. Ngoài ra, các robot siêu nhỏ có thể được lập trình để tăng cường thị lực, thính lực lên mức siêu phàm, hay thậm chí có thể bảo vệ, duy trì và nâng cấp bất kì bộ phận cơ thể nào.
Không dừng lại ở đó, một số loại nanobot khi được giải phóng ra môi trường có thể được lập trình để xử lý các tác nhân độc hại, giữ gìn bầu không khí trong sạch. Các nanobot cũng có thể đóng vai trò của các thiết bị theo dõi sức khỏe chính xác và luôn sẵn sàng cảnh báo nếu có các tác động xấu bên ngoài xâm nhập.
Các nghiên cứu đều cho thấy, nanobot hoạt động khá an toàn và hiệu quả, không gây miễn dịch khi sử dụng trên chuột thí nghiệm, không có phản ứng phụ nào được phát hiện trong việc đông máu hoặc hình thái học tế bào bình thường. Quan trọng hơn, không có bằng chứng cho thấy các nanobot lan xa đến não và gây ra các tác dụng phụ không mong muốn như đột quỵ. Về cơ bản, con người có thể tiến gần tới ước mơ bất tử nhờ các robot siêu nhỏ.
Tiêu diệt ung thư
Những nghiên cứu về robot siêu nhỏ đã mở đường cho sự phát triển của y học nano. Đây là một nhánh mới của ngành y sử dụng công nghệ nano để thực hiện những phương thức chẩn đoán và điều trị các bệnh hiểm nghèo, đặc biệt là ung thư. Các nanobot được lập trình, sau khi đưa vào trong cơ thể, sẽ chủ động tấn công nguồn bệnh, cô lập các tế bào gây bệnh một cách chính xác, trong khi đó bảo toàn các mô, tế bào bình thường. Nếu nanobot được đưa vào để chữa trị ung thư, các tế bào ung thư sẽ được tiêu diệt hoàn toàn và không ảnh hưởng tới các tế bào khác như các cách chữa trị thông thường.
Điều thách thức lớn nhất hiện nay là thiết kế, xây dựng và kiểm soát nanobot có khả năng chủ động tìm kiếm và tiêu diệt các khối u ung thư mà không gây hại cho các tế bào khỏe mạnh. Trong bối cảnh này, các nhà khoa học đến từ Đại học Arizona đã thử nghiệm thành công một loại nanobot có thể đưa thuốc vào cơ thể một cách chính xác và được vận hành hoàn toàn tự động. Trong vòng 24 giờ sau khi xâm nhập vào chuột thí nghiệm, nanobot đã chặn nguồn cung máu tại khối u và tiêu diệt mô khối u mà không gây hiệu ứng phụ nào lên các mô khỏe mạnh. Sau đó, hầu hết các nanobot sẽ tự đào thải khỏi cơ thể trong 24 giờ tiếp theo.
Mỗi nanobot được làm từ một tấm DNA phẳng với kích thước 90x60nm, trên bề mặt được gắn enzyme thrombin có chức năng ngăn chặn dòng máu ở khối u bằng cách làm đông máu bên trong các mao mạch nuôi dưỡng khối u, từ đó tấn công vào trung tâm khối u và giết chết mô của nó. Chìa khóa để lập trình nanobot là các yếu tố di truyền cực nhỏ có khả năng nhận biết bề mặt tế bào ung thư để tránh các tế bào lành. Theo nghiên cứu, các nanobot dạng này có thể được dùng để điều trị nhiều loại ung thư khác nhau vì mọi mạch máu nuôi dưỡng khối u dạng rắn về cơ bản giống nhau.
Chống kháng thuốc
Công nghệ nanobot được dự báo sẽ giúp chống lại vi khuẩn kháng thuốc - "cơn bão" kháng kháng sinh có thể giết chết khoảng 10 triệu người vào năm 2050. Eligo Bioscience, một công ty khởi nghiệp tại Pháp, đang thử nghiệm các nanobot sinh học được lắp ráp từ ADN tổng hợp và protein, cho phép nhắm mục tiêu chính xác tới vi khuẩn kháng thuốc. Eligo Bioscience mang tới một cách tiếp cận mới khi tìm cách để nanobot chỉ tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh, nhắm mục tiêu vào các ADN của chúng với độ chính xác của... lính bắn tỉa thay vì một "cuộc ném bom" kháng sinh truyền thống.
Các nanobot sẽ không hoạt động cho đến khi chúng tiến tới đường ruột. Ở đây, nanobot sẽ sử dụng enzyme sinh ra từ gen chỉnh sửa với CRISPR để quét ADN của vi khuẩn. Một khi robot siêu nhỏ tìm thấy vi khuẩn gây bệnh, nó sẽ tiêu diệt chúng bằng cách cắt gen mục tiêu khiến vi khuẩn khó có thể sửa chữa, nhưng tất cả các vi khuẩn tốt không mang gen mục tiêu sẽ đều không bị ảnh hưởng. Các nanobot sau đó trở thành một phần lành mạnh của hệ vi sinh vật, giúp ngăn chặn các cuộc tấn công trong tương lai từ các vi khuẩn mục tiêu.
Một khi được hiện thực hóa trên người, và các nanobot có thể nhắm mục tiêu vào một số vi khuẩn có hại, thì Eligo Bioscience sẽ có thể tránh được bẫy tài chính mà rất nhiều công ty dược phẩm đang rơi vào khi cố gắng phát triển các loại kháng sinh mới mà vẫn tiêu diệt một phổ rộng vi khuẩn như kháng sinh truyền thống. Chưa hết, nanobot của Eligo Bioscience có thể trở thành "thuốc" được ưu tiên, thậm chí có thể được sử dụng trước cả khi bệnh nhân phát bệnh để phòng ngừa.