Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Hoa Kỳ đã đưa ra một phương pháp mới để cung cấp điện và kết nối với các thiết bị cấy ghép sâu bên trong cơ thể của con người. Các thiết bị này có thể được sử dụng để phân phối thuốc, theo dõi tình trạng bên trong cơ thể hoặc điều trị bệnh bằng cách sử dụng điện hoặc ánh sáng để kích thích não.
Trong các thử nghiệm trên động vật, nhóm nghiên cứu đã phối hợp với các nhà khoa học tại Bệnh viện Phụ nữ Brigham để chứng minh sóng có thể cấp điện cho các thiết bị nằm sâu trong mô 10 cm từ khoảng cách 1m. Mô cấy được cung cấp sóng tần số vô tuyến, có thể di chuyển an toàn qua mô người.
Fadel Adib, phó giáo sư tại Phòng thí nghiệm Media thuộc MIT và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Dù những thiết bị nhỏ cấy ghép này không được gắn pin, nhưng hiện chúng tôi có thể kết nối với các thiết bị từ một khoảng cách bên ngoài cơ thể. Điều này mở ra nhiều ứng dụng mới trong y học”.
Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã thử nghiệm một nguyên mẫu có kích thước bằng hạt gạo, nhưng theo dự báo kích thước đó thậm chí có thể giảm hơn nữa vì không cần đến pin. Các thiết bị y tế có thể được nuốt vào hoặc cấy ghép trong cơ thể, mang đến cho các bác sỹ những phương pháp mới để chẩn đoán, theo dõi và điều trị nhiều loại bệnh.
Giovanni Traverso, phó giáo sư tại Bệnh viện phụ nữ Brigham cho rằng: “Các thiết bị cấy ghép có thể tương thích với các điều kiện cảm biến cũng như hỗ trợ cung cấp thuốc”. Phòng thí nghiệm của PGS. Traverso hiện đang nghiên cứu nhiều hệ thống nuốt vào trong bụng, có thể được sử dụng để phân phối thuốc, theo dõi các dấu hiệu quan trọng và phát hiện chuyển động của đường tiêu hóa. Các thiết bị y tế cấy ghép thường được gắn pin chiếm phần lớn không gian trên thiết bị và có tuổi thọ hạn chế.
Nỗ lực khai thác các thiết bị cấy ghép được cấp năng lượng bằng phương thức không dây nhờ sự hỗ trợ của các sóng vô tuyến phát ra từ ăng ten bên ngoài cơ thể gặp nhiều khó khăn, vì sóng vô tuyến có khuynh hướng mất đi khi chúng di chuyển qua cơ thể.
Các nhà nghiên cứu đã phát minh ra một hệ thống “Kết nối trong cơ thể” dựa vào một dãy ăng ten phát sóng vô tuyến có tần số khác nhau. Khi sóng vô tuyến di chuyển, chúng chồng lên nhau và kết hợp theo nhiều cách. Tại một số điểm nhất định nơi các giá trị cao của sóng chồng lên nhau, sóng vô tuyến có thể cung cấp đủ năng lượng để cấp điện cho cảm biến cấy ghép.
Với hệ thống mới, các nhà nghiên cứu không cần biết chính xác vị trí của các cảm biến trong cơ thể, vì năng lượng được truyền qua một khu vực rộng lớn. Chúng có thể cấp điện cùng lúc cho nhiều thiết bị. Khi các cảm biến nhận được một chùm năng lượng, chúng cũng tiếp nhận một tín hiệu yêu cầu chuyển tiếp thông tin trở lại ăng ten. Tín hiệu này cũng có thể được sử dụng để kích thích giải phóng thuốc, tia điện hoặc một xung ánh sáng.
Trong các thử nghiệm ở lợn, các nhà nghiên cứu đã chứng minh các cảm biến có thể truyền điện từ khoảng cách 1m bên ngoài cơ thể, đến cảm biến ở sâu trong mô đến 10cm. Nếu các cảm biến được đặt rất gần bề mặt da, chúng có thể được cấp điện từ khoảng cách xa 38m.
Công nghệ này cũng có khả năng cải tiến các thiết bị nhận dạng tần số vô tuyến trong các lĩnh vực khác như kiểm soát hàng tồn, phân tích bán lẻ và môi trường “thông minh”, cho phép theo dõi và kết nối với đồ vật ở khoảng cách xa.
N.T.T (NASATI), theo http://www.xinhuanet.com/english/2018-
06/05/c_137230101.htm