Trung Quốc phát triển sạc không dây cấy trong cơ thể người

Các nhà khoa học Trung Quốc phát triển thiết bị nhận và lưu trữ năng lượng không dây, có khả năng phân hủy sinh học, cung cấp năng lượng cho các thiết bị cấy ghép điện tử sinh học - như hệ thống phân phối thuốc có khả năng phân hủy sinh học hoàn toàn.
Hệ thống cung cấp năng lượng không dây, có khả năng phân hủy sinh học mới có thể giúp vận hành các thiết bị cấy ghép phân phối thuốc trong tương lai. Ảnh: Shutterstock

Hệ thống cung cấp năng lượng không dây, có khả năng phân hủy sinh học mới có thể giúp vận hành các thiết bị cấy ghép phân phối thuốc trong tương lai. Ảnh: Shutterstock

Theo báo Bưu điện Hoa Nam Buổi sáng (Hong Kong, Trung Quốc), các hệ thống điện tử sinh học có thể cấy ghép - chẳng hạn cảm biến theo dõi và cấy ghép phân phối thuốc - là những phương pháp xâm lấn tối thiểu, đáng tin cậy giúp theo dõi và điều trị bệnh một cách hiệu quả. Tuy nhiên, theo nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Science Advances do các nhà khoa học tại Đại học Lan Châu thực hiện, việc phát triển module năng lượng để vận hành các thiết bị này đang bị tụt hậu so với việc tạo ra các cảm biến và bộ mạch phân hủy sinh học tương thích.

Mặc dù giới khoa học đã phát triển nhiều thiết bị cung cấp năng lượng có thể phân hủy sinh học, song chúng chỉ được sử dụng một lần và không đủ nguồn điện cho các ứng dụng y sinh.

Hơn nữa, các thiết bị cung cấp điện thường được kết nối với bộ sạc qua da có thể gây viêm. Còn những thiết bị cấp nguồn bằng pin không thể sạc lại, cần thay thế bằng phẫu thuật, có thể gây ra nhiều biến chứng.

Để giải quyết bất cập này, các nhà nghiên cứu đã phát triển một hệ thống năng lượng cấy ghép không dây với hiệu suất lưu trữ năng lượng và các đặc tính tương thích mô cao. Thiết kế mềm mại và tính linh hoạt của thiết bị này cũng thích ứng với hình dạng của mô và các cơ quan trong cơ thể người.

Thiết bị cấp nguồn không dây này bao gồm một cuộn dây magie, có tác dụng sạc thiết bị khi cuộn dây truyền bên ngoài được đặt lên trên lớp da phía trên bộ cấy ghép. Năng lượng mà cuộn dây magie nhận được sẽ đi qua mạch trước khi đi vào module lưu trữ năng lượng, hình thành từ các siêu tụ điện lai kẽm – ion. Siêu tụ điện này lưu trữ năng lượng dưới dạng năng lượng điện, trong khi các loại pin lưu trữ năng lượng dưới dạng năng lượng hóa học.

Thiết bị lưu trữ và cung cấp năng lượng không dây do nhóm các nhà khoa học Trung Quốc tạo ra có khả năng phân hủy sinh học. Ảnh: Đại học Lan Châu

Thiết bị lưu trữ và cung cấp năng lượng không dây do nhóm các nhà khoa học Trung Quốc tạo ra có khả năng phân hủy sinh học. Ảnh: Đại học Lan Châu

Theo nghiên cứu, mặc dù các siêu tụ điện lưu trữ ít năng lượng hơn, nhưng chúng có mật độ năng lượng cao, do đó có thể phóng ra lượng năng lượng cao một cách nhất quán.

Hệ thống cung cấp năng lượng nguyên mẫu – được đặt trong bộ phận cấy ghép giống như một con chip có khả năng phân hủy sinh học linh hoạt – có thể tích hợp thu và lưu trữ năng lượng cho thiết bị. Từ đó, điện có thể trực tiếp đi qua mạch vào một thiết bị điện tử sinh học đi kèm, hoặc vào siêu tụ điện để đảm bảo nguồn điện đầu ra ổn định, đáng tin cậy sau khi sạc đầy.

Cả kẽm và magie đều cần thiết cho cơ thể con người. Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh lượng kẽm và magie có trong thiết bị này thấp hơn mức tiêu thụ hàng ngày, khiến cho các mô cấy phân hủy có tính tương thích sinh học.

Toàn bộ thiết bị được bọc trong polymer và sáp, có thể uốn cong và xoắn theo cấu trúc của mô.

Các thử nghiệm trên chuột cho thấy thiết bị này có thể hoạt động hiệu quả trong tối đa 10 ngày và phân hủy hoàn toàn trong vòng 2 tháng.

Theo nghiên cứu, khoảng thời gian hoạt động của thiết bị này có thể thay đổi bằng cách thay đổi độ dày và tính chất hóa học của lớp vỏ.

Các nhà khoa học nhấn mạnh hệ thống phân phối thuốc có thể được tích hợp vào các mô, cơ quan khác nhau trong cơ thể và “đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp và điều trị thuốc theo yêu cầu tại địa phương”.

Để chứng minh chức năng của nguồn điện, các nhà nghiên cứu đã kết nối các siêu tụ điện xếp chồng lên nhau với một cuộn dây tiếp nhận và một thiết bị phân phối thuốc có thể phân hủy sinh học rồi cấy thiết bị vào chuột. Nguyên mẫu được cấy ghép gồm các mảnh riêng biệt nối lại với nhau.

Thiết bị phân phối thuốc chứa thuốc chống viêm được cấy vào chuột bị sốt do nấm men.

Kết quả là trong 12 giờ theo dõi, nhiệt độ của nhóm chuột không được cấy ghép cao hơn đáng kể so với nhóm được cấy ghép.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cho biết việc bật - tắt thiết bị vẫn còn nhiều bất cập, vì thiết bị chỉ ngừng lại khi hết điện. Song họ nói rằng kích hoạt sạc theo quy tắc có thể giúp kiểm soát thời gian bật – tắt thiết bị.

Ở những con chuột cấy ghép thiết bị không được tích điện, các nhà nghiên cứu cho biết cũng có một số thuốc giải phóng thụ động, vì nhiệt độ ghi nhận ở nhóm này cũng giảm so với nhóm đối chứng.

Các nhà khoa học nhấn mạnh nguyên mẫu này “thể hiện bước tiến quan trọng trong việc thúc đẩy một loạt các thiết bị điện sinh học cấy ghép tạm thời với tiềm năng cung cấp các giải pháp năng lượng hiệu quả và đáng tin cậy”.

Các tin khác

Anthropic đề xuất cơ chế đình chỉ các mô hình AI nguy hiểm tại Mỹ

Anthropic đề xuất cơ chế đình chỉ các mô hình AI nguy hiểm tại Mỹ

(GLO)- Công ty công nghệ Anthropic (Mỹ) được cho là đã giới thiệu với các nghị sĩ nước này một dự thảo luật về an toàn trí tuệ nhân tạo (AI), trong đó đề xuất cho phép tòa án liên bang đình chỉ việc phát hành hoặc sử dụng các mô hình AI có nguy cơ gây thiệt hại đặc biệt nghiêm trọng.

Đưa Viettel Tammi đến với hơn 20.000 sinh viên Trường Đại học Quy Nhơn

Đưa Viettel Tammi đến với hơn 20.000 sinh viên Trường Đại học Quy Nhơn

(GLO)- Tối 15.10, Hội Sinh viên Trường Đại học Quy Nhơn phối hợp với Viettel Gia Lai tổ chức ký kết thỏa thuận hợp tác triển khai ứng dụng Viettel Tammi, hướng đến số hóa hoạt động Hội, nâng cao hiệu quả kết nối và hỗ trợ hơn 20.000 sinh viên tiếp cận thông tin, tiện ích số.

Ủy ban Khoa học, Công nghệ và Môi trường khảo sát chuyển đổi số tại Gia Lai

Ủy ban Khoa học, Công nghệ và Môi trường khảo sát chuyển đổi số tại Gia Lai

(GLO)- Ngày 14-10, Đoàn giám sát chuyên đề của Ủy ban Khoa học, Công nghệ và Môi trường đã giám sát thực tế tại Gia Lai về thực hiện chính sách, pháp luật về chuyển đổi số theo Nghị quyết số 57-NQ/TW giai đoạn 2024-2026. Phó Chủ nhiệm Ủy ban Trần Văn Khải - Phó Trưởng đoàn, chủ trì buổi làm việc.

Số hóa hồ sơ cư trú, chuẩn hóa dữ liệu phục vụ quản lý

Số hóa hồ sơ cư trú, chuẩn hóa dữ liệu phục vụ quản lý

(GLO)- Công an tỉnh Gia Lai đang đẩy nhanh số hóa hồ sơ cư trú, nhằm hình thành nguồn dữ liệu điện tử thống nhất, chính xác và an toàn. Việc này góp phần nâng cao hiệu quả quản lý cư trú, giải quyết thủ tục hành chính và phục vụ công tác nghiệp vụ của lực lượng.

Khởi động Chương trình phát triển nhân tài lượng tử

Khởi động Chương trình phát triển nhân tài lượng tử

(GLO)- Ngày hội thông tin thuộc Chương trình phát triển nhân tài lượng tử vừa được tổ chức vào ngày 13-10. Sự kiện đánh dấu bước chuyển của Năm Lượng tử Gia Lai 2026 từ hoạt động phổ biến khoa học và trải nghiệm công nghệ sang giai đoạn phát triển nhân tài chuyên sâu.

Apple HomeView: Màn hình thông minh tích hợp trợ lý AI

Apple HomeView: Màn hình thông minh tích hợp trợ lý AI

(GLO)- Apple vừa giới thiệu HomeView, thiết bị màn hình thông minh hướng đến vai trò trung tâm điều khiển ngôi nhà kết nối. Sản phẩm kết hợp màn hình 7 inch, trợ lý Siri AI, gọi video FaceTime, giải trí và quản lý thiết bị gia dụng, chú trọng khả năng cá nhân hóa và bảo vệ dữ liệu người dùng.

Gia Lai phấn đấu vào top 10 cả nước về chính quyền số

Gia Lai phấn đấu vào top 10 cả nước về chính quyền số

(GLO)- UBND tỉnh Gia Lai vừa ban hành Quyết định số 4155/QĐ-UBND phê duyệt Kế hoạch chuyển đổi số giai đoạn 2026-2030. Mục tiêu trọng tâm là đưa Gia Lai trở thành một trong những địa phương dẫn đầu về chuyển đổi số khu vực miền Trung và Tây Nguyên.

Công đoàn phường An Phú ra mắt mô hình "Tư vấn pháp luật và trợ lý ảo AI trực tuyến"

Công đoàn phường An Phú ra mắt mô hình "Tư vấn pháp luật và trợ lý ảo AI trực tuyến"

(GLO)- Sáng 10-10, Công đoàn phường An Phú (tỉnh Gia Lai) tổ chức Hội nghị công bố quyết định thành lập 3 Công đoàn cơ sở (CĐCS) và ra mắt mô hình “Tư vấn pháp luật và trợ lý ảo AI công đoàn trực tuyến”; đồng thời tập huấn kỹ năng số, ứng dụng AI, bảo đảm an ninh, an toàn trên không gian mạng.

Gần 200 cán bộ phường Thống Nhất được tập huấn kỹ năng số

Gần 200 cán bộ phường Thống Nhất được tập huấn kỹ năng số

(GLO)- Sáng 10-10, Ban Chỉ đạo về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo phường Thống Nhất (tỉnh Gia Lai) phát động hưởng ứng Ngày Chuyển đổi số quốc gia, Ngày Công dân số Việt Nam năm 2026 và tập huấn kỹ năng số cho gần 200 cán bộ, đảng viên, công chức, viên chức trên địa bàn.