Sử dụng công nghệ sinh học-điện tử (bionic) – công nghệ cho phép tăng cường hoặc thay thế chức năng sinh lý của cơ thể bằng các bộ phận điện tử hoặc điện cơ, các nhà khoa học trên thế giới đã tìm ra nhiều cách để thay đổi hoàn toàn cuộc sống của những bệnh nhân khuyết tật.

Tai

Ảnh: Hearing Review

Theo các nhà nghiên cứu, việc thay thế hoặc nâng cấp các cơ quan nhạy cảm như tai phức tạp hơn nhiều so với chế tạo chi giả. Cho đến nay, sáng chế tai giả thành công nhất là thiết bị cấy ghép ốc tai (bộ phận tiếp nhận âm thanh và chuyển thành tín hiệu điện để gửi đến não). Trong phiên bản ốc tai sinh học-điện tử này, một micrô sẽ giúp chuyển đổi âm thanh thành các xung lực số và truyền đến não.

Mắt

Những người bị mất thị lực đang đứng trước cơ hội được nhìn ngắm thế giới trở lại, sau khi Dịch vụ Y tế Quốc gia Anh (NHS) hồi năm ngoái đã giúp 10 bệnh nhân mù lòa khôi phục một phần thị lực nhờ mắt sinh học-điện tử Argus II.

Ảnh: Youtube

Theo đó, một camera nhỏ gắn trên mắt kính gửi hình ảnh thu được qua mạng không dây tới chip máy tính cấy trong võng mạc bệnh nhân. Nhờ đó, bệnh nhân có thể "nhìn thấy" mọi vật với 2 màu đen và trắng, phân biệt sáng/tối, nhận dạng các vật thể hoặc chướng ngại vật và học cách nhìn thấy các chuyển động.

Thử nghiệm tại Bệnh viện Mắt Moorfields (Anh) cho thấy bệnh nhân dùng Argus II có thể cầm đúng các vật dụng quen thuộc trong nhà, nhìn thấy ôtô trên đường và băng qua đường an toàn, nhìn số trên đồng hồ hoặc đọc chữ in to. Hãng sản xuất Mỹ Second Sight cho biết Argus II mới là sự khởi đầu, kế hoạch nâng cấp phần mềm sẽ cho phép mắt sinh học-điện tử phiên bản mới có thêm tính năng nhận dạng khuôn mặt và xử lý hình ảnh 3 chiều.

Não-cơ

Dựa vào cơ chế não bộ tạo ra sóng điện từ điều khiển các cơ trong cơ thể, giới khoa học từ lâu đã biết tận dụng công nghệ để truy cập ý nghĩ của bệnh nhân và di chuyển các cơ. Gần đây, hệ thống gọi là Giao diện não-máy tính (BCI) này được cải tiến, cho phép dùng sóng não để điều khiển chi giả. Trong buổi giới thiệu BCI tại Đức hồi năm ngoái, nhiều bệnh nhân ngồi xe lăn (mất khả năng kiểm soát tay hoặc chân) đã tự tiến đến bàn ăn, dùng bàn tay sinh học-điện tử để cầm ly nước uống và ăn bằng nĩa. Để làm được vậy, họ đeo một chiếc mũ mềm chứa 64 điện cực giúp thu và truyền sóng não từ vùng não kiểm soát cử động đến máy tính đặt trên xe lăn, nhằm biến đổi sóng não thành tín hiệu điện gửi đến bao tay bằng nhựa quấn quanh một bàn tay giả, cho phép bệnh nhân nắm/mở bàn tay theo suy nghĩ.

Tay

Ảnh: ICL

BCI cũng được nhận định hữu ích cho bệnh nhân tổn thương cột sống hoặc đột quị. Mới đây, nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Dario Farina dẫn đầu tại Đại học Hoàng đế Luân Đôn (Anh) tuyên bố đã phát triển thành công cánh tay sinh học-điện tử đầu tiên trên thế giới được kiểm soát bằng suy nghĩ thông qua tủy sống. Họ kết nối dây thần kinh từ cột sống với cơ ngực hoặc cơ bắp tay trước, nhờ đó, bệnh nhân chỉ cần suy nghĩ là có thể thực hiện một loạt cử động với cánh tay giả (gồm mở và nắm bàn tay, xoay cổ tay và di chuyển cánh tay lên xuống).

Trong thử nghiệm, 6 tình nguyện viên bị mất tay (từ vai hoặc khuỷu tay trở xuống) đã thực hiện được nhiều cử động hơn so với dùng cánh tay robot thông thường. Nhóm phát triển hy vọng sản phẩm hoàn thiện sẽ sớm có mặt trên thị trường trong 3 năm nữa.

Chân

Nhờ sự giúp sức từ đôi chân robot, những bệnh nhân bị liệt sắp có thể tự bước đi. Theo đó, phiên bản đôi chân robot tinh vi nhất hiện nay là mẫu dùng kèm với một bộ khung kim loại mà cựu cảnh sát người Anh Nicki Donnelly đang dùng (ảnh). Người dùng có thể đi bộ với tốc độ 1,6 km/giờ với sự hỗ trợ của đôi nạng và kiểm soát cử động bằng các nút điều khiển.

Nhóm nghiên cứu tại Đại học Vanderbilt (Mỹ) cũng đang theo đuổi dự án đầy tham vọng là phát triển đôi chân nhân tạo gần giống như thật, củng cố sức mạnh ở đầu gối và khớp mắt cá, cho phép người dùng đi lên xuống cầu thang hay đi qua mặt đất gồ ghề.

Tụy

Nhằm giúp bệnh nhân tiểu đường típ 1 không phải tiêm ít nhất 5 mũi insulin mỗi ngày, các nhà khoa học Đại học Cambridge (Anh) đã phát triển tụy nhân tạo vừa kiểm soát đường huyết vừa bổ sung insulin, chính xác hơn cả bệnh nhân. Hệ thống bao gồm một cảm biến đo glucose cấy dưới da bụng và truyền thông tin tới máy tính để xác định lượng insulin mà cơ thể cần. Khi đó, phần mềm trên máy tính kích hoạt thiết bị chứa insulin đeo ở thắt lưng để bơm insulin qua một miếng dán ngoài da. Kết quả thử nghiệm công bố trên Tạp chí Y khoa New England cho thấy tụy nhân tạo đã giúp cải thiện 25% khả năng kiểm soát insulin của bệnh nhân. 

HUY MINH (Theo Daily Mail)