Millirobot vận chuyển thuốc trong cơ thể

Những robot tí hon có thể đưa dịch vụ chăm sóc sức khỏe đến gần hơn với việc cung cấp thuốc với độ chính xác cao. Bạn có thể đã biết các loại thuốc thường không được thiết kế để nhắm mục tiêu vào các vùng đau cụ thể nếu bạn đã từng dùng cùng một viên thuốc tròn để cố gắng chữa mọi thứ từ đau đầu đến co thắt dạ dày.

Đưa thuốc đến tận nơi

Một nhóm nhà nghiên cứu y sinh gần đây bắt đầu xem xét những phương pháp điều trị một số vấn đề y tế phức tạp như ung thư hoặc bệnh tim mạch hiệu quả hơn bằng cách sử dụng phân phối thuốc nhắm mục tiêu.

Millirobot vận chuyển thuốc trong cơ thể -0
Hình ảnh millirobot origami có thể di chuyển bằng cách xoay tròn.

Millirobot là bước phát triển tiềm năng trong lĩnh vực y sinh đang phát triển này. Với khả năng bò, xoay tròn và bơi vào những địa điểm chật hẹp trong sứ mệnh khám phá cơ chế hoạt động bên trong hoặc phân phát thuốc, những robot có kích thước bằng đầu ngón tay này được thiết lập để trở thành chỗ dựa tin cậy tương lai trong y học.

Renee Zhao, kỹ sư cơ khí dẫn đầu nghiên cứu trong lĩnh  vực robot tại Đại học Stanford, đang đồng thời phát triển một số thiết kế millirobot - bao gồm một robot bò bằng nam châm gần đây được nhìn thấy đang chui qua dạ dày trên trang bìa của tạp chí Science Advances.

Robot của Zhao có thể tự chọn các trạng thái đầu máy khác nhau và điều hướng mọi chướng ngại vật bên trong cơ thể vì chúng được cung cấp năng lượng từ trường, cho phép chuyển động liên tục và có thể được áp dụng ngay lập tức để tạo ra mô-men xoắn. Nhóm của Zhao đã khám phá ra một cách để đẩy một con robot ngang qua cơ thể với khoảng cách gấp 10 lần chiều dài của nó chỉ trong một lần nhảy đơn giản bằng cách thay đổi hướng và cường độ từ trường.

Một khía cạnh quan trọng trong nghiên cứu của Zhao, hoạt động từ tính cũng cung cấp khả năng kiểm soát không bị ràng buộc cho hoạt động không xâm lấn và tách bộ phận điều khiển khỏi thiết bị để cho phép thu nhỏ. Zhao cho biết robot gần đây nhất của họ là “robot mạnh mẽ và đa chức năng nhất mà chúng tôi từng phát triển”. Millirobot origami lội nước không dây hỗ trợ quay mới này đa chức năng đúng như tên gọi của nó. Đó là một đơn vị duy nhất được thiết kế trang nhã có thể di chuyển nhanh chóng trên bề mặt nhẵn, không bằng phẳng của cơ quan và bơi qua chất dịch cơ thể, tự đẩy không dây trong khi vận chuyển thuốc dạng lỏng.

Zhao nhấn mạnh không giống như những viên thuốc được nuốt hoặc tiêm chất lỏng, robot này giữ lại thuốc cho đến khi “đạt được mục tiêu và sau đó giải phóng một loại thuốc có nồng độ cao. Đó là cách robot của chúng tôi đạt được mục tiêu vận chuyển thuốc”.

Định hình lại việc cung cấp thuốc

Theo Zhao, điều đột phá về robot lội nước đặc biệt này là nó vượt xa các thiết kế của hầu hết robot dựa trên origami - vốn chỉ sử dụng khả năng gập của origami để kiểm soát cách robot biến hình và di chuyển. Ngoài việc xem xét cách gấp có thể cho phép robot thực hiện một số hành động nhất định - hãy tưởng tượng một chiếc đàn xếp có thể vắt ra thuốc - nhóm của Zhao cũng xem xét kích thước của hình dạng chính xác của từng nếp gấp ảnh hưởng đến chuyển động cứng nhắc của robot khi nó không được gập lại.

Kết quả là, hình dạng mở ra của robot vốn đã tự tạo ra lực đẩy trong môi trường cơ thể. Những cân nhắc rộng rãi như vậy cho phép nhà nghiên cứu tận dụng được nhiều vật liệu hơn mà không cần thêm số lượng lớn - và trong thế giới của Zhao, càng có nhiều chức năng đạt được từ một cấu trúc duy nhất trong thiết kế của root, thì quy trình y tế càng ít xâm lấn hơn.

Một khía cạnh độc đáo khác trong thiết kế robot là sự kết hợp các đặc điểm hình học nhất định. Một lỗ dọc ở trung tâm robot và các khe bên nghiêng lên hai bên làm giảm lực cản của nước và giúp nó bơi tốt hơn. Zhao giải thích: “Thiết kế này tạo ra áp suất âm trong robot để bơi nhanh, đồng thời cung cấp lực hút để lấy và vận chuyển thuốc. Chúng tôi tận dụng tối đa các đặc điểm hình học của robot nhỏ này và khám phá cấu trúc đơn lẻ đó cho mọi ứng dụng khác nhau và cho mọi chức năng khác nhau”.

Phòng thí nghiệm Zhao đang xem xét cách cải thiện các phương pháp điều trị và quy trình hiện tại bằng cách xây dựng công nghệ mới. Nếu công việc này diễn ra theo cách của Zhao, robot sẽ không chỉ cung cấp một cách thuận tiện để phân phối thuốc hiệu quả mà còn có thể được sử dụng để mang dụng cụ hoặc máy ảnh vào cơ thể, thay đổi cách bác sĩ khám bệnh cho bệnh nhân.

Nhóm nghiên cứu cũng đang nghiên cứu sử dụng hình ảnh siêu âm để theo dõi nơi robot di chuyển, loại bỏ mọi nhu cầu cắt bỏ nội tạng.

Càng nhỏ và càng đơn giản càng tốt

Mặc dù chúng ta sẽ không thấy millirobot như của Zhao trong những cơ sở chăm sóc sức khỏe thực sự cho đến khi biết nhiều hơn về phương pháp hay nhất về thiết kế và hình ảnh tối ưu, nhưng “vận động viên bơi lội” đầu tiên của phòng thí nghiệm được nêu bật trên tạp chí Nature Communications là một trong những robot của họ tiến  xa nhất.

Robot hiện đang trong giai đoạn thử nghiệm trước bất kỳ thử nghiệm động vật sống nào trước khi tiến hành thử nghiệm lâm sàng ở người. Trong khi chờ đợi, nhóm của Zhao tiếp tục kết hợp nhiều loại vật liệu và cấu trúc thông minh mới lạ thành các thiết kế độc đáo để cuối cùng tạo thành các thiết bị y sinh mới. Zhao cũng có kế hoạch tiếp tục thu nhỏ robot của mình để nghiên cứu y sinh hơn nữa ở cấp độ vi mô.

Là một kỹ sư, Zhao cố gắng phát triển cấu trúc đơn giản nhất với nhiều chức năng nhất. Robot lội nước của Zhao minh họa cho sứ mệnh đó, vì nó đã truyền cảm hứng cho nhóm nhà nghiên cứu xem xét đầy đủ hơn các đặc điểm hình học thường không được các nhà nghiên cứu robot origami khác ưu tiên. Zhao bình luận: “Chúng tôi bắt đầu xem xét cách tất cả những thứ này hoạt động song song. Đây là một điểm rất độc đáo của công trình này, và nó cũng có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực y sinh”.

Trang Thuần (Tổng hợp)

Các tin khác

Lỗ hổng trong quản lý dữ liệu quan trắc môi trường

Lỗ hổng trong quản lý dữ liệu quan trắc môi trường

Hệ thống quan trắc môi trường tự động là trụ cột quan trọng của quản trị môi trường, cung cấp dữ liệu phục vụ giám sát và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Tuy nhiên liên tiếp thời gian qua, nhiều vụ việc dữ liệu quan trắc môi trường bị can thiệp, thao túng, không chỉ đặt ra trách nhiệm của các bộ, ngành, cá nhân có liên quan, mà còn đặt ra câu hỏi về doanh nghiệp được hưởng lợi, cơ chế quản lý dữ liệu và khả năng truy đến cùng chuỗi hành vi nếu có sự móc nối giữa các bên.

Đừng để hình ảnh "đại ca" trở thành hình mẫu cho người trẻ

Đừng để hình ảnh "đại ca" trở thành hình mẫu cho người trẻ

Từng hai lần lĩnh án tù, Nguyễn Văn Dũng tiếp tục xuất hiện trong các phim ngắn với vai “đại ca” giang hồ. Trong vụ án liên quan kênh YouTube “Đời TV”, lời khai của những người tham gia cho thấy Dũng được mời đóng phim vì có lượng người theo dõi, có thể giúp kênh tăng lượt xem.

Công an TP Đồng Nai: Bình yên từ thế trận lòng dân

Công an TP Đồng Nai: Bình yên từ thế trận lòng dân

Là một trong những nơi tập trung nhiều khu, cụm công nghiệp ở phía Nam, thu hút hàng triệu người từ khắp nơi đổ về làm công nhân và lao động tự do nên TP Đồng Nai luôn là địa bàn mà các đối tượng tội phạm, đặc biệt là trộm cắp, cướp giật chọn làm nơi gây án. Đối tượng mà chúng nhắm đến thường là công nhân. Không để tình trạng này tiếp diễn, Ban Giám đốc Công an TP Đồng Nai đã chỉ đạo Phòng Cảnh sát hình sự và Công an các xã, phường tăng cường nắm tình hình địa bàn, phối hợp tuần tra khép kín để kịp thời đấu tranh, triệt phá.

Côn trùng gắn công nghệ của tương lai

Côn trùng gắn công nghệ của tương lai

Công ty khởi nghiệp của Đức SWARM Biotactics chế tạo côn trùng lai máy móc phục vụ mục đích quốc phòng - nhưng đây không phải là lần đầu tiên các nhà khoa học gắn camera lên những loài côn trùng. Các nhà nghiên cứu điều khiển côn trùng bằng cách gửi xung điện đến râu của chúng, khuyến khích gián di chuyển. Nếu thành công, các đàn robot này có thể được sử dụng cho nhiều nhiệm vụ như trinh sát hoặc tìm kiếm cứu nạn.

Ngăn chặn UAV gây mất an toàn bay

Ngăn chặn UAV gây mất an toàn bay

Thời gian vừa qua, trong khu vực cấm, hạn chế bay ở sân bay Tân Sơn Nhất, TP Hồ Chí Minh liên tục xuất hiện UAV hoạt động. Tình trạng này không những gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến an toàn của những chuyến bay ở cả hai chiều cất, hạ cánh; mà còn khiến nhiều chuyến bay phải tạm dừng nhiều giờ liền, nhiều chuyến phải hạ cánh gấp hoặc di chuyển đến sân bay khác để dừng chờ; gây thiệt hại hàng chục, thậm chí hàng trăm tỷ đồng cho nhiều loại chi phí.

Vì sao “Mái nhà thế giới” trở thành nguồn cơn thảm họa?

Vì sao “Mái nhà thế giới” trở thành nguồn cơn thảm họa?

Một khối băng và đá trên dãy Langtang bất ngờ sụp xuống, kéo theo lũ bùn đá tràn qua biên giới Trung Quốc và Nepal, phá hủy cửa khẩu, đường sá, nhà máy điện và nhiều khu dân cư. Nhưng Rasuwa không chỉ là câu chuyện về một thiên tai dữ dội, nó cảnh báo một thực tế rất đáng lo ngại. Himalaya,“mái nhà thế giới” và nguồn nước của phần lớn châu Á, đang biến đổi nhanh trong khi hạ tầng và các hành lang kết nối ngày càng tiến sâu vào những vùng núi dễ tổn thương. Khi băng, đá, nước và địa hình cùng mất ổn định, một biến cố trên sườn núi có thể nhanh chóng trở thành khủng hoảng xuyên biên giới.

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Bắc Ninh đã khởi tố vụ án, khởi tố bị can đối với 5 đối tượng vì có hành vi lừa dối khách hàng. Các đối tượng trên là chủ cơ sở, “bác sĩ”, “khách hàng” của Spa Sigma và Spa “Royal Luxury” ở tỉnh Bắc Ninh với những thủ đoạn lừa dối khách hàng hết sức bài bản, tinh vi.

Thiếu tướng Trịnh Xuân Thu luôn hướng về quê hương bằng những việc làm ý nghĩa để tri ân Mẹ Việt Nam anh hùng và các anh hùng, liệt sĩ.

Công an tỉnh Thanh Hóa phát huy truyền thống anh hùng

Trong cuộc kháng chiến chống Mỹ, cứu nước, Thanh Hóa là một trong những địa bàn trọng điểm bị không quân, hải quân Mỹ đánh phá ác liệt. Hàm Rồng, Nam Ngạn, Phà Ghép, Đò Lèn, Đồi Nhơm... trở thành những “tọa độ lửa” trên tuyến chi viện chiến lược. Mỗi cây cầu, bến phà, cung đường nơi đây đều ghi dấu những trận đánh khốc liệt và sự hy sinh của quân, dân Thanh Hóa để giữ vững mạch giao thông ra tiền tuyến.

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

Bỏ học từ lớp 4, lang thang ở ga Nam Định rồi trượt dài từ trộm cắp, cướp tài sản đến ma túy, Nguyễn Văn Thùy dành hơn 20 năm cuộc đời để... đi tù. Khi trở về, những tưởng đã "rẽ lối" thành công sang lĩnh vực truyền thông với hình ảnh “Tế Điên” trên mạng xã hội, kể chuyện tù tội và khuyên giới trẻ hoàn lương, nhưng, như một diễn viên quen "ăn đèn" sân khấu, “Tế Điên" một lần nữa vướng vòng lao lý cũng chính bởi những phát ngôn thiếu kiểm soát của mình.

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Mỹ đã tham gia công ước cấm vũ khí sinh học, nhưng Cục Tình báo Trung ương Mỹ (CIA) lại bí mật phát triển một loại vũ khí ám sát bí mật: "khẩu súng gây đau tim". Sự thật khí tài này vừa được tạp chí trực tuyến Cơ khí phổ thông (PMC) Mỹ lật lại trong số ra trung tuần tháng 8/2026.

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

Một số công nghệ đột phá vẫn mang lại cảm giác như thể chúng được hiện thực hóa từ truyện hư cấu, ngay cả khi chúng đã xuất hiện được một thời gian. Đó là bởi vì chúng ta học cách áp dụng chúng vào cuộc sống hàng ngày thông qua các ứng dụng và thiết bị mà chúng hỗ trợ, nhưng chúng ta lại không bao giờ dành thời gian để tìm hiểu điều gì làm cho những công nghệ này hoạt động.

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

Bên dưới bề nổi của cuộc thương chiến vi chip bán dẫn đang nổi bật trên các trang báo quốc tế là một cuộc chiến ngầm khốc liệt hơn gấp bội: Cuộc đua áp đặt thể chế, giành quyền định đoạt trật tự số toàn cầu. Xem ra, quyền lực đích thực của kỷ nguyên mới không nằm ở chỗ ai làm ra con chip nhanh nhất, mà thuộc về kẻ quyết định AI được phép vận hành theo những quy tắc nào.

Chiều 6/8, việc công an xuất hiện tại nhà Bùi Xuân Huấn đã thu hút nhiều người quay phim, phát trực tiếp qua mạng xã hội

Một thập niên nổi tiếng nhờ thị phi

Không có chuyên môn, nghề nghiệp nổi bật làm bệ phóng, Bùi Xuân Huấn, tức Huấn “Hoa Hồng” vẫn xây dựng được sức ảnh hưởng lớn trên mạng xã hội bằng những màn khoe tiền, phát ngôn gây sốc và các bài giảng về “đạo lý”. Từ một hiện tượng mạng mang màu sắc “giang hồ”, Huấn từng bước thương mại hóa sự nổi tiếng, tham gia kinh doanh, bán hàng trực tuyến và làm từ thiện. Tuy nhiên, hành trình ấy cũng liên tục đi kèm tranh cãi, những lần bị xử phạt và gần đây nhất là việc cơ quan điều tra có mặt tại nơi ở của người này.

Thư cảm ơn của tỉnh ủy lai châu tới công ty TNHH KF FAN của ông Trần Đình Tiệp sau khi ông gửi 1,1 tỉ đồng ủng hộ đồng bào khó khăn

Khánh Sky và kết cục được báo trước

Từ một vụ tranh cãi về hoạt động từ thiện, câu chuyện nhanh chóng leo thang thành những màn livestream chửi bới, kéo đến tận nơi đối chất, rồi kết thúc bằng việc cơ quan công an vào cuộc. Đằng sau vụ việc Khánh Sky là một hiện tượng đáng báo động hơn: Nhiều gã “giang hồ mạng” hiện nay đang kiếm cơm bằng những drama gây tranh cãi và vướng vào pháp luật như là kết cục đương nhiên.

Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến cùng đồng nghiệp nghiên cứu kịch bản trước khi quay phim

Người kể chuyện pháp luật bằng những thước phim triệu view

Đoạn clip ghi lại hình ảnh một trung tá CSGT phụ vợ bán nước mía sau giờ làm việc bất ngờ thu hút hàng triệu lượt xem, giúp nhiều người biết đến Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến, cán bộ Phòng CSGT Công an TP Hà Nội. Phía sau khoảnh khắc đời thường ấy là một hành trình hơn 20 năm bền bỉ đứng giữa những ngã tư Thủ đô, chứng kiến biết bao mất mát vì tai nạn giao thông, thế nên, cách mà anh Tiến tuyên truyền pháp luật bằng những clip sống động khiến người dân, đặc biệt là các bạn trẻ vô cùng thích thú. Mọi người gọi anh là "Trung tá triệu view".

Những phát minh đi trước thời đại

Những phát minh đi trước thời đại

Giám sát động đất, động cơ hơi nước, phẫu thuật và vật liệu tiên tiến... Một hành trình khám phá những phát minh cổ đại đi trước thời đại.

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Cuộc xung đột tại Ukraine kéo dài đã đẩy các quốc gia thành viên châu Âu của NATO vào một cuộc chạy đua vũ trang quy mô lớn chưa từng có kể từ sau Chiến tranh Lạnh. Trong bối cảnh các tập đoàn công nghiệp quốc phòng nội địa phương Tây bị quá tải và Mỹ có dấu hiệu muốn giảm bớt vai trò đầu tàu dẫn dắt phòng thủ cựu lục địa, một hiện tượng địa chính trị kỳ lạ đã xuất hiện: dòng vũ khí từ cường quốc công nghiệp Đông Bắc Á - Hàn Quốc - đang ồ ạt đổ bộ về phía Tây.