Tay phỏng sinh học

Mới đây cơ quan nghiên cứu của Bộ Quốc phòng Mỹ đã thông báo về những dự án mới rất táo bạo. Năm 2009, các nhà khoa học dự kiến chế tạo được tay sinh học mà về thực chất, sẽ không khác gì tay thật. Các cuộc nghiên cứu trong phòng thí nghiệm vật lý ứng dụng ở Trường đại học Tổng hợp Hopkins đã được bắt đầu. Dự án trị giá 55 triệu USD đang đưa nhân loại gần đến chủng loại cyborg mới.

Giáo sư sinh học ở Viện Sinh thái và Tiến hóa – Viện hàn lâm Khoa học Nga, Olga Silaeva cho biết những cuộc nghiên cứu trong lĩnh vực phỏng sinh học ứng dụng không phải là mới. Ở nhiều nước trên thế giới, những việc như vậy đã được bắt đầu từ những năm 60-70 của thế kỷ trước. Người phỏng sinh học đầu tiên là Jessy Sallivan ở bang Tennessi của Mỹ. 6 năm trước do tai nạn lao động người thợ điện 58 tuổi đã bị mất cả 2 tay.

Nửa năm sau, các nhà khoa học ở Viện Phục hồi Chicago (Mỹ) đã đề nghị ông trở thành người thử nghiệm tình nguyện đối với bộ phận ghép phỏng sinh học mới – thiết bị được điều khiển bởi các xung từ não. Bây giờ Sallivan có thể tự ăn, đi tất, cạo râu, chăm sóc vườn và thậm chí cả chăm sóc cây cối. Người ta lắp một bộ phận ghép bình thường vào vị trí tay bên phải của Sallivan, nhưng ông nói rằng kỹ thuật cũ và kỹ thuật mới không xung đột gì với nhau.

Ông sử dụng tay phải cho những việc thô, như nâng vật nặng, còn tay trái (tay phỏng sinh học) – để cho những việc tinh tế hơn. Bây giờ các nhà khoa học Chicago đang nghiên cứu các cảm biến đặc biệt để có thể giúp người bệnh cảm thấy tốt hơn lực nắm và có những cảm giác như thật.

Hầu như đồng thời ở Bệnh viện Công chúa Margaret Rose tại Edinburg (Scotland) các bác sĩ đã giới thiệu tay phỏng sinh học của mình. Thiết bị phức tạp được ghép cho một người chủ nhà hàng 52 tuổi Campbell, bị mất một tay 16 năm về trước do ung thư cơ. Trong các năm sau đó ông sử dụng tay giả thông thường. Cuộc trình diễn tay phỏng sinh học là một thành công vang dội: ông Campbell sử  dụng thiết bị giả một cách tự tin tới mức ông quên đó là tay nhân tạo. Theo lời của người thử nghiệm, tay phỏng sinh học cho ông khả năng quay lại với thú vui yêu thích – bay trên máy bay thể thao và bắn súng.

Các xung thần kinh từ những cơ còn lại đi đến một máy tính mini của bộ phận giả từ các cảm biến đặc biệt, được gắn vào các đầu dây thần kinh. Bộ vi xử lý phân tích các tín hiệu này và theo chúng “đoán ra” ý muốn của người và điều khiển các phần của bộ phận ghép di chuyển. Máy tính mini kiểm soát các cử động đó theo tín hiệu của các cảm biến liên lạc nghịch. Trên các đầu ngón tay silicon có gắn cảm biến áp lực, cho phép chạm tới các vật. Bộ phận ghép được gọi là phỏng sinh học nhờ thiết bị chức năng sinh học của cơ quan được khôi phục.

Để cho đẹp và tự nhiên các phần ghép bằng silicon được làm cả với các vết nhăn theo hình sao từ tay bên kia. Da nhân tạo làm bằng cao su và silicon nhìn ngoài không khác gì da thật. Màu da cũng có thể được chọn theo ý của người bệnh. Nhược điểm cơ bản của cơ quan ghép này là giá cao – 170 ngàn USD. Song các nhà nghiên cứu hy vọng rằng với thời gian, công nghệ này sẽ trở nên dễ được tiếp cận hơn.

David Gow, người lãnh đạo dự án hiện đang thực hiện việc hoàn thiện tay phỏng sinh học. Ông cho biết sẽ giới thiệu tay mới vào cuối năm 2006. Nó sẽ đơn giản hơn về cấu trúc và sử dụng, sẽ nhẹ hơn nhiều và rẻ hơn chút ít.

Theo bà Olga Silaeva, công nghệ phỏng sinh học không chỉ giới hạn ở việc làm tay giả. Người chế tạo tai phỏng sinh học đầu tiên trên thế giới  - Giáo sư Gram Clark 69 tuổi, ở Melburne, vì những đóng góp cho sự phát triển ngành khoa học này, vài năm trước đã được Thủ tướng Australia tặng thưởng 300 ngàn USD. Ngoài ra, ông Clark còn được tặng danh hiệu “Người cha của năm”. Đó là nhờ bộ phận ghép phỏng sinh học do ông nghiên cứu chế tạo trong 35 năm, đã đem lại thính giác cho 55 ngàn người ở hơn 120 nước trên thế giới.

Tai phỏng sinh học được đặt cơ sở trên các yếu tố “lớn lên”, chúng giúp khôi phục các tế bào thần kinh bị tổn thương. Nhờ các công nghệ đặc biệt nhà khoa học đã thành công trong việc buộc nhiễm sắc thể sinh ra những protein có tác dụng làm trẻ hóa tế bào. Như giáo sư cho biết, số tiền thưởng sẽ được chi cho việc tiếp tục nghiên cứu. Hiện nay ông đang tìm cách ứng dụng công nghệ của mình để giúp đỡ những người bị tổn thương hệ thần kinh, trong đó có tủy sống.

Còn nhóm các nhà khoa học do Tiến sĩ Daniel Palanker đứng đầu, ở Đại học Tổng hợp Stanford  gần đây mới thông báo về việc đã nghiên cứu chế tạo được mắt phỏng sinh học. Đối với những người bị mất khả năng nhìn, điều đó có thể sẽ trở thành tia sáng hy vọng