Cảm biến thế hệ mới giúp “nhìn trộm” vào trong cơ thể

Dân trí Các nhà khoa học đã chế tạo được loại cảm biến có thể nuốt vào bụng, cảm biến gắn trên răng và cảm biến tự tiêu hủy.


Loại cảm biến nuốt được này bên trong có chứa các vi khuẩn, được lập trình để cảm nhận sự chảy máu trong ruột, và gửi thông tin đó ra ngoài qua sóng vô tuyến. Ảnh: Lillie Paquette, MIT.

Loại cảm biến nuốt được này bên trong có chứa các vi khuẩn, được lập trình để cảm nhận sự chảy máu trong ruột, và gửi thông tin đó ra ngoài qua sóng vô tuyến. Ảnh: Lillie Paquette, MIT.

Vô vàn vi khuẩn, phân tử và hóa chất khác nhau trong cơ thể để lại nhiều manh mối quan trọng về sức khỏe chúng ta, do đó làm sao khai thác các thông tin này một cách nhanh và hiệu quả là mục tiêu lâu nay của giới khoa học. Ba loại cảm biến được công bố mới đây nằm trong hướng nghiên cứu đó: cảm biến nuốt được giúp cảnh báo về những bất thường trong ruột, cảm biến cấy ghép để theo dõi mức độ lành lại của vết thương, và cảm biến gắn vào răng bạn để theo dõi tình trạng răng miệng.

Cảm biến ruột có kích cỡ nắp bút, chứa đầy một loại vi khuẩn đã được biến đổi gien để dò ra heme - chất phức hợp trong máu và sẽ phát sáng khi tiếp xúc với nó. Đầu dò cảm biến nhận ra ánh sáng này và gửi thông báo tới một ứng dụng điện thoại thông minh. Trong tương lai, cảm biến này sẽ mở rộng phạm vi nhận biết sang các hợp chất khác.

Cảm biến ruột vẫn chỉ được thử nghiệm trên lợn theo nghiên cứu được công bố tuần qua trên tạp chí Science , nhưng tiềm năng của nó hứa hẹn một biện pháp ít “xâm lược” hơn khi muốn quan sát bên trong cơ thể, cũng như kiểm tra các vấn đề của dạ dày và hệ tiêu hóa. "Hãy hình dung bạn đã hơn 50 tuổi và sắp phải nội soi đại tràng theo yêu cầu bác sĩ, nhưng thay vào đó, bạn chỉ cần nuốt một viên thuốc để nhận ra mọi dấu hiệu nhiễm trùng sớm", theo trưởng nghiên cứu Timothy Lu - chuyên gia sinh học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT).

Một loại cảm biến khác là “thuốc kỹ thuật số”, được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ cấp phép năm ngoái, cảm biến trong viên thuốc này báo về ứng dụng điện thoại thông minh chỉ vài phút sau khi bệnh nhân uống thuốc. Loại cảm biến giúp đo khí trong dạ dày và ruột cũng đang được thử nghiệm. Nhóm nghiên cứu ở MIT rất muốn thử nghiệm trên người, nhưng vướng vấn đề kích thước: viên thuốc cần nhỏ hơn 33% để tăng tốc độ lưu chuyển trong cơ thể, và làm sao để bác sĩ có thể theo dõi được vị trí của nó một cách chính xác, các nhà nghiên cứu nói với tờ Stat News .


Sơ đồ bên trong viên thuốc chứa cảm biến đo khi. Ảnh: Đại học RMIT.

Sơ đồ bên trong viên thuốc chứa cảm biến đo khi. Ảnh: Đại học RMIT.

Gạt vấn đề của dạ dày sang một bên, một loại cảm biến khác sẽ giúp chúng ta đối phó với chấn thương vật lý. Trong nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Electronics vào tuần trước , các nhà khoa học đã thiết kế được cảm biến trị liệu vật lý dưới dạng cấy ghép. Sau khi hoàn thành nhiệm vụ, nó tự tiêu hủy nên không cần phải phẫu thuật để lấy ra. Cảm biến bằng một loại cao su, dài gần 8.5 mm và được thiết kế đặc biệt cho trị liệu chấn thương gân, theo lời Paige Fox , đồng tác giả nghiên cứu và là giáo sư phẫu thuật tái tạo ở Đại học Stanford.

Chấn thương gân đòi hỏi phải chữa trị cẩn thận. Gân không được nhiều máu nuôi dưỡng, nó lành lại chậm chạp và để lại sẹo thay vì tái tạo một gân khỏe mạnh khác. Các chấn thương gân nghiêm trọng thường bắt buộc phẫu thuật để chữa dứt điểm, và lúc khâu gân là thời điểm cảm biến sẽ được cấy ghép. Nó đo sức căng cũng như áp lực lên gân, và giúp bệnh nhân tương tác với các chương trình phục hồi sức khỏe, Fox nói. Thay vì nhắc bằng những từ thuần chuyên môn, chẳng hạn "vận động tay ở mức 50%" hoặc "gập góc 30 độ", ứng dụng di động sẽ nhận số liệu từ cảm biến và đưa ra phản hồi hữu ích cũng như dễ hiểu hơn hẳn, chẳng hạn bệnh nhân sẽ được nghe câu “xin co tay mạnh hơn một chút”.

Công nghệ này mới được thử nghiệm trên chuột và cho kết quả khả quan (việc cấy ghép trên lưng chuột không gây ra bất kỳ tác dụng phụ nào và cảm biến tự tiêu hủy sau đó).

Xuất hiện sớm nhất là loại cảm biến gắn trên răng. Được chế tạo bởi các kỹ sư sinh học ở Đại học Tufts, nó trông giống như miếng dán nhỏ xíu màu vàng. Ba lớp cảm ứng khác nhau làm việc cùng một lúc để nhận biết hóa chất trong nước bọt. Thông tin sau đó được gửi đến điện thoại di động qua ứng dụng riêng. Khi thử nghiệm trên người, cảm biến này đã phát hiện thành công đường, rượu và muối trong miệng, theo nghiên cứu được công bố gần đây trên tạp chí Advanced Materials Tchnologies.


Cảm biến gắn trên răng có thể theo dõi lượng đường, rượu và muối bạn đưa vào miệng hàng ngày. Ảnh: Fiorenzo Omenetto

Cảm biến gắn trên răng có thể theo dõi lượng đường, rượu và muối bạn đưa vào miệng hàng ngày. Ảnh: Fiorenzo Omenetto

Mặc dù thiết bị cảm biến được coi là rất tiềm năng với người ăn kiêng, nó vẫn chưa đủ nhạy để xác định lượng calo, theo Fiorenzo Omenetto , kỹ sư sinh học và là chủ trì nghiên cứu. Nhóm của ông quan tâm hơn vào việc sử dụng cảm biến ở răng để điều trị bệnh tật. Trong thành phần nước bọt chứa nhiều hormone có thể tiết lộ các thông tin về sức khỏe theo thời gian thực tế, hoặc được sử dụng để chẩn đoán nhiều loại bệnh từ ung thư miệng đến tiểu đường . Thách thức tiếp theo là phải thay đổi vật liệu nhằm giúp cảm biến nhận biết phạm vi rộng và chính xác hơn, Omenetto nói.

Vẫn còn sớm để đưa các nghiên cứu trên vào thực tế, nhưng rõ ràng chúng ta đang tiến một bước gần hơn đến công nghệ khám phá cơ thể qua những cảm biến tinh vi siêu nhỏ.

Tùng Anh

Theo Theverge

MỚI NHẤT
Một phòng thí nghiệm ở Mỹ tạo ra phôi thai gà lai người
Một phòng thí nghiệm ở Mỹ tạo ra phôi thai gà lai người

(Dân trí) - Một nhóm các nhà nghiên cứu tế bào gốc đã thử nghiệm thành công sự kết hợp dường như không thể giữa tế bào người nhân tạo với phôi của một con gà nhằm cố gắng hiểu rõ hơn về phát triển sự sống.

Thứ năm, 31/05/2018 - 05:19

Hình ảnh thê thảm của sư tử đực khi mất “ngôi vương” và bị đuổi khỏi đàn
Hình ảnh thê thảm của sư tử đực khi mất “ngôi vương” và bị đuổi khỏi đàn

(Dân trí) - Sư tử đực luôn gắn liền với hình ảnh oai phong, mạnh mẽ xứng đáng với danh hiệu “chúa tể thảo nguyên”, tuy nhiên hình ảnh thê thảm của một con sư tử đực bị mất đi “ngôi vương” và trục xuất khỏi đàn khiến nhiều người không khỏi bất ngờ, thậm chí cảm thấy thương hại.

Thứ năm, 31/05/2018 - 01:11

Ăn nhiều thịt, bơ và sữa sẽ làm tăng nguy cơ suy tim ở tuổi trung niên
Ăn nhiều thịt, bơ và sữa sẽ làm tăng nguy cơ suy tim ở tuổi trung niên

(Dân trí) - Có lẽ bạn nên bỏ qua món hamburger phô mai và món khoai tây lắc vì các nhà nghiên cứu mới đây đã chỉ ra rằng những người đàn ông trung niên- người thường xuyên ăn thịt, sữa và các loại thực phẩm có hàm lượng protein cao khác có nguy cơ cao bị suy tim.

Thứ năm, 31/05/2018 - 11:03

Nạn nhân Pompeii bị tảng đá nghiền nát khi chạy trốn núi lửa phun trào
Nạn nhân Pompeii bị tảng đá nghiền nát khi chạy trốn núi lửa phun trào

(Dân trí) - Các nhà khảo cổ học tại Pompeii đã khai quật được hài cốt của một người đàn ông xấu số bị một tảng đá lớn chặt đứt đầu trong khi chạy trốn vụ phun trào núi lửa tại thành phố này.

Thứ năm, 31/05/2018 - 10:52

Biến đổi khí hậu đang dần khiến lúa gạo mất đi dưỡng chất
Biến đổi khí hậu đang dần khiến lúa gạo mất đi dưỡng chất

(Dân trí) - Các nghiên cứu mới cho thấy khi nồng độ carbon dioxide (CO2) trong bầu khí quyển của trái đất tăng lên, giá trị dinh dưỡng của gạo sẽ giảm.

Thứ năm, 31/05/2018 - 06:58

Lợi ích sức khỏe không ngờ của việc tập luyện thường xuyên
Lợi ích sức khỏe không ngờ của việc tập luyện thường xuyên

(Dân trí) - Chúng ta đã biết tập luyện thường xuyên có rất nhiều lợi ích như giúp giảm cân, làm săn chắc cơ bắp, cải thiện năng lượng. Bên cạnh đó tập luyện cũng mang lại nhiều lợi ích sức khỏe không ngờ khác.

Thứ năm, 31/05/2018 - 06:50

Tìm ra phương pháp xác định muỗi có virut Zika bằng ánh sáng
Tìm ra phương pháp xác định muỗi có virut Zika bằng ánh sáng

(Dân trí) - Một nhóm các nhà nghiên cứu vừa tìm ra cách xác định muỗi có virut Zika chỉ với một tia sáng. Được biết, thời gian quét kiểm tra 100 cá thể muỗi bằng phương pháp mới này chỉ mất 50 phút, nhanh hơn rất nhiều so với cách truyền thống, vốn đòi hỏi ít nhất 2 ngày.

Thứ năm, 31/05/2018 - 06:33

Tuabin không cánh quạt-Tương lai của ngành điện gió
Tuabin không cánh quạt-Tương lai của ngành điện gió

(Dân trí) - Để khắc phục các nhược điểm của tuabin điện gió truyền thống, một loại tuabin mới, với thiết kế hoàn toàn không có sự hiện diện của cánh quạt đã được ra đời. Hãy cùng khám phá những điểm ưu việt cũng như cách mà sản phẩm này hoạt động, trong bài viết dưới đây!

Thứ năm, 31/05/2018 - 06:31

Công bố phần mềm quét mã vạch chính thống quản lý hàng hóa
Công bố phần mềm quét mã vạch chính thống quản lý hàng hóa

(Dân trí) - Ngày 30/5, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng (Bộ KH&CN) công bố phần mềm quét mã vạch Scan and Check có thể sử dụng trên điện thoại hệ điều hành Android và IOS, cho phép kiểm tra tính hợp pháp, xuất xứ hàng hóa. Đây cũng là phầm mềm chính thống của Việt Nam lần đầu tiên được công bố.

Thứ tư, 30/05/2018 - 09:54

Vitamin và khoáng chất bổ sung phổ biến nhất không có ích cho sức khỏe
Vitamin và khoáng chất bổ sung phổ biến nhất không có ích cho sức khỏe

(Dân trí) - Theo một nghiên cứu mới của các nhà khoa học tại Bệnh viện St. Michael và Đại học Toronto, các vitamin và khoáng chất bổ sung được sử dụng phổ biến nhất không mang lại lợi ích hay tác hại cho sức khỏe.

Thứ tư, 30/05/2018 - 03:42

Hoa quả trông như thế nào trước khi được con người thuần hóa?
Hoa quả trông như thế nào trước khi được con người thuần hóa?

(Dân trí) - Lần tới khi bạn lật một miếng ngô ngon ngọt trên vỉ nướng, hãy nhớ rằng: Món ăn mùa đông yêu thích của bạn không phải lúc nào cũng ngon như vậy đâu. Trên thực tế, tổ tiên của cây ngô – một loại cỏ dại có tên teosinte, không có nhiều nét tương đồng với loại rau giòn và ngọt mà chúng ta thường thấy hiện nay. Và đó không phải là trường hợp duy nhất.

Thứ tư, 30/05/2018 - 03:12

Chế độ ăn nhiều hải sản có thể thúc đẩy tình dục và khả năng sinh sản
Chế độ ăn nhiều hải sản có thể thúc đẩy tình dục và khả năng sinh sản

(Dân trí) - Nghiên cứu mới cho thấy việc bổ sung thêm các loại hải sản vào chế độ ăn uống hàng ngày có thể giúp thúc đẩy cuộc sống tình dục của các cặp vợ chồng, và thậm chí cả khả năng sinh sản của họ.

Thứ tư, 30/05/2018 - 11:24

ĐÁNG QUAN TÂM
Vì sao nên để các thiết bị điện tử ra xa phòng ngủ?
Vì sao nên để các thiết bị điện tử ra xa phòng ngủ?

(Dân trí) - Có phải những thiết bị điện tử như máy tính bảng, diện thoại thông minh và máy tính xách tay đang dần dần cướp đi giấc ngủ thoái mái của người Mỹ?

Thứ tư, 30/05/2018 - 06:03

Những lưu ý về sức khoẻ ngày hè
Những lưu ý về sức khoẻ ngày hè

(Dân trí) - Mùa hè, nắng ấm, ít mưa là thời gian thích hợp để dã ngoại, cắm trại, tắm biển, leo núi, thể thao ngoài trời…Nhưng, mùa hè cũng tiềm ẩn những nguy cơ ảnh hưởng sức khỏe như sốc nhiệt, bệnh da do tia tử ngoại, giông sét, đuối biển...

Thứ tư, 30/05/2018 - 05:51

Mục sở thị quá trình xây dựng “cây cầu sống” của đàn kiến
Mục sở thị quá trình xây dựng “cây cầu sống” của đàn kiến

(Dân trí) - Bạn sẽ hiểu được phần nào khả năng làm việc nhóm tuyệt vời của kiến, khi được tận mắt chứng kiến loài côn trùng nhỏ bé này tự xây dựng một cây cầu để vượt qua chướng ngại vật, trong video dưới đây!

Thứ tư, 30/05/2018 - 05:44

Phôi khác thai, trẻ em không là người thu nhỏ
Phôi khác thai, trẻ em không là người thu nhỏ

(Dân trí) - Sự phát triển thể chất, tinh thần của con người trải qua nhiều giai đoạn: hợp tử - phôi – thai - sơ sinh - nhũ nhi - trẻ nhỏ - thiếu nhi - thanh niên - trưởng thành. Và mỗi giai đoạn đều có những đặc thù về cấu tạo, chức năng khác nhau nên cần có chế độ dinh dưỡng, chăm sóc riêng, phù hợp...

Thứ ba, 29/05/2018 - 07:04

Kinh hoàng cảnh trâu rừng húc bay sư tử con để giải cứu kỳ đà
Kinh hoàng cảnh trâu rừng húc bay sư tử con để giải cứu kỳ đà

(Dân trí) - Những chú sư tử con dường như đang được “tập huấn” về kỹ năng săn mồi khi chúng tóm được một con kỳ đà. Tuy nhiên, sư tử con đã vô cùng đen đủi khi một con trâu rừng ở gần đó bất ngờ chạy đến húc tung nó lên trên trời. Kết quả, kỳ đà được giải thoát còn những chú sư tử con thì khiếp sợ bỏ chạy thoát thân.

Thứ ba, 29/05/2018 - 06:56

Phát hiện hơn 20 hình vẽ khổng lồ thần bí trên sa mạc Peru
Phát hiện hơn 20 hình vẽ khổng lồ thần bí trên sa mạc Peru

Ngày 28/5, giới chức văn hóa Peru thông báo bằng cách sử dụng máy bay không người lái, các nhà khảo cổ mới đây đã phát hiện hơn 25 hình vẽ khổng lồ (geoglyphs) khắc trên một dải sa mạc ven biển thuộc vùng Palpa, miền nam Peru.

Thứ ba, 29/05/2018 - 06:28

Chuyên gia lo ngại về thông điệp NASA gửi người ngoài hành tinh
Chuyên gia lo ngại về thông điệp NASA gửi người ngoài hành tinh

Chiếc đĩa vàng giới thiệu về nhân loại được NASA gửi vào vũ trụ trên tàu Voyager 1 và 2 có thể gây nhầm lẫn cho người ngoài hành tinh, các nhà nghiên cứu cảnh báo.

Thứ ba, 29/05/2018 - 01:58

Đốm nhỏ màu vàng trong mắt  là chỉ dấu đáng quan tâm
Đốm nhỏ màu vàng trong mắt là chỉ dấu đáng quan tâm

(Dân trí) - Nghiên cứu mới chỉ ra rằng các đốm nhỏ màu vàng trong mắt có thể là dấu hiệu sớm của bệnh sa sút trí tuệ.

Thứ ba, 29/05/2018 - 10:55

Tại sao trẻ em dưới 12 tháng tuổi không nên ăn mật ong?
Tại sao trẻ em dưới 12 tháng tuổi không nên ăn mật ong?

(Dân trí) - Mật ong là một thứ quà tuyệt vời của tự nhiên và giàu chất dinh dưỡng. Tuy nhiên, không nên cho trẻ em dưới một tuổi sử dụng mật ong vì các nội bào tử của vi khuẩn botulinum có trong mật ong có thể khiến trẻ em bị ngộ độc botulinum (ngộ độc thịt).

Thứ ba, 29/05/2018 - 10:44

Lần đầu tiên tìm thấy con bọ ve quấn mạng nhện trong mảnh hổ phách
Lần đầu tiên tìm thấy con bọ ve quấn mạng nhện trong mảnh hổ phách

(Dân trí) - Khoảng 99 triệu năm trước một con bọ chét xấu số phải hứng chịu hàng loạt rủi ro liên tiếp.

Thứ ba, 29/05/2018 - 06:47

Điều gì mang lại hạnh phúc cho cá heo?
Điều gì mang lại hạnh phúc cho cá heo?

(Dân trí) - Giới khoa học nói rằng hầu hết các loài động vật đều có khả năng trải nghiệm hạnh phúc và thất vọng. Gần đây, các nhà khoa học Pháp đã chứng minh điều này về hành vi của cá heo.

Thứ ba, 29/05/2018 - 06:42

Nguyên tố đất hiếm có thể giúp định nghĩa lại thời gian
Nguyên tố đất hiếm có thể giúp định nghĩa lại thời gian

(Dân trí) - Cái gì là “1 giây”? Nó có chắc chắn chính xác như chúng ta nghĩ không?

Thứ ba, 29/05/2018 - 06:36