Trong nỗ lực đẩy lùi những vấn đề ở mắt có thể dẫn tới mù lòa, các nhà khoa học Mỹ đã tiến hành nhiều nghiên cứu và gặt hái một số thành công đáng kể, hứa hẹn cứu lấy thị giác của rất nhiều người.

Thuốc nhỏ mắt tổng hợp từ kháng thể hứa hẹn điều trị khô mắt

Mắt bệnh nhân điều trị sau 8 tuần (phải) đã giảm các vùng khô trên giác mạc. Ảnh: Sandeep Jain

Bệnh khô mắt xuất phát từ những thay đổi bất thường của màng phim nước mắt, dẫn đến khô giác mạc. Trường hợp nghiêm trọng có thể làm giảm tính nhạy cảm của các dây thần kinh thị giác.

Trong nghiên cứu trước, Tiến sĩ Sandeep Jain và các đồng nghiệp ở Đại học Illinois đã phát hiện sự hiện diện của mạng lưới chuỗi ADN nguồn gốc từ tế bào bạch cầu trung tính trên bề mặt nhãn cầu bị ảnh hưởng bởi khô mắt nặng và gây viêm. Mới đây, Tiến sĩ Jain tiếp tục phát hiện một loại kháng thể trong nước mắt gọi tắt là ACPA gây viêm mắt và góp phần hình thành mạng lưới ADN nói trên. Từ phát hiện này, nhóm nghiên cứu đã phát triển loại thuốc nhỏ mắt mới tổng hợp từ các kháng thể khác nhau có khả năng chống lại tác động tiêu cực của ACPA.

Thử nghiệm trên 27 tình nguyện viên trong 8 tuần, các nhà khoa học cho biết người dùng thuốc nhỏ mắt chứa kháng thể ít khó chịu và giác mạc khỏe mạnh hơn so với nhóm đối chứng sử dụng thuốc nhỏ bình thường. Trong đó, số lượng chỉ dấu sinh học trên bề mặt nhãn cầu gây nên tình trạng viêm nhiễm hay khô giác mạc đều giảm đáng kể.

Cảm biến theo dõi bệnh tăng nhãn áp

Tăng nhãn áp là tình trạng dây thần kinh thị giác bị tổn hại do tích tụ thủy dịch - chất lỏng tự nhiên và liên tục sản xuất ở mặt trước cầu mắt. Đây là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây mù lòa trên thế giới.

Người bị tăng nhãn áp cần thường xuyên đến bệnh viện kiểm tra áp lực nội nhãn (IOP) để kịp thời đổi thuốc hoặc có thể kiểm tra IOP tại nhà với thiết bị cấy ghép vĩnh viễn trong mắt, tức đòi hỏi phải phẫu thuật xâm lấn. Trong nỗ lực giảm thiểu nguy cơ điều trị, Công ty Injectsense ở California đã phát triển cảm biến kích cỡ như hạt gạo (2,5 x 0,6mm) để cấy vào vùng phẳng của thể mi (pars plana). Toàn bộ quy trình chỉ mất 5 phút và có thể thực hiện tại phòng khám nhãn khoa.

Trong thí nghiệm trên động vật, thiết bị cấy ghép sử dụng tín hiệu vô tuyến của thiết bị đọc cầm tay để truyền dữ liệu từ trong mắt. Theo nhà sản xuất, thiết bị cấy ghép sắp tới có thể sử dụng vi mạch tích hợp pin siêu nhỏ có thể sạc không dây thông qua thiết bị đeo, chẳng hạn kính thông minh. Khi kết nối điện thoại thông minh, thiết bị cấy ghép sẽ thường xuyên tải dữ liệu IOP lên dịch vụ đám mây nối với máy chủ, nhờ đó bệnh nhân có thể kiểm tra IOP bất cứ khi nào họ muốn để kịp thời phát hiện rủi ro.

Cải thiện võng mạc nhân tạo

Thiết bị cấy ghép (trái) có kích cỡ như hạt gạo. Ảnh: Injectsense

Võng mạc nhân tạo là hy vọng của nhiều người khiếm thị trên thế giới mong muốn được nhìn thấy ánh sáng. Nó là cảm biến camera được cấy vào mặt sau của nhãn cầu, giúp thu ánh sáng đi qua mắt và chuyển thành tín hiệu điện. Các tín hiệu này tiếp tục được truyền qua mạng lưới điện cực, dây thần kinh thị giác sau đó đến não để xử lý thành hình ảnh.

Nguyên tắc hoạt động là như vậy nhưng công nghệ này vẫn chưa thể ứng dụng thực tế. Một trong những nguyên nhân chính là khi hàng trăm điện cực hoạt động cùng lúc, nhiệt lượng khổng lồ tạo ra có thể đốt cháy mô sau mắt. Để khắc phục, các chuyên gia tại Đại học Stanford đã tìm ra giải pháp đơn giản và lý tưởng nhất là giảm bớt lưu lượng dữ liệu.

Theo đó, nhóm nghiên cứu dựa trên nguyên tắc hoạt động của võng mạc tự nhiên để chọn lọc lưu trữ, xử lý tín hiệu điện quan trọng và bỏ qua tín hiệu gây nhiễu. Ngoài ra, các nhà khoa học cho biết thông tin hình ảnh phải được số hóa và nén lại để truyền đến các tế bào thần kinh ở phía sau mắt. Đây vốn là hai bước riêng biệt nhưng họ đã kết hợp làm một nhằm giảm lượng dữ liệu cần lưu trữ và truyền đi.

Hiện võng mạc nhân tạo đang thử nghiệm chỉ sử dụng vài trăm điện cực, thay vì hàng chục nghìn điện cực ở võng mạc kỹ thuật số độ phân giải cao và tỏ ra hiệu quả hơn rất nhiều. Nhóm nghiên cứu hy vọng đây sẽ là bước tiến quan trọng giúp giải quyết vấn đề nhiệt do ảnh hưởng của số lượng điện cực mà không làm ảnh hưởng chất lượng thông tin hình ảnh.

ĐƯỜNG THẤT (Theo New Atlas, Medical Express)