Mới đây, các nhà khoa học Đức vừa phát triển thành công thiết bị cảm biến vi mạch có khả năng theo dõi sự phát triển của các khối u. Chip vi mạch cảm biến do các kỹ sư tại ĐH Munich phát minh được dùng để cấy ghép vào cơ thể bệnh nhân để theo dõi sự phát triển của các khối u ở những vị trí khó tiếp ...
Mới đây, các nhà khoa học Đức vừa phát triển thành công thiết bị cảm biến vi mạch có khả năng theo dõi sự phát triển của các khối u.
Chip vi mạch cảm biến do các kỹ sư tại ĐH Munich phát minh được dùng để cấy ghép vào cơ thể bệnh nhân để theo dõi sự phát triển của các khối u ở những vị trí khó tiếp cận nhờ vào mức độ oxy của các mô bên cạnh.
Chip cảm biến được cấy gần với một khối u
"Có một số khối u nằm ở những vị trí rất khó tiếp cận như khối u nằm ở cột sống mà khi tiến hành phẫu thuật sẽ dẫn đến nguy cơ làm đứt một số dây thần kinh. Trong trường hợp này, cách tốt nhất là giám sát và tiến hành điều trị khối u ở giai đoạn thích hợp", Sven Becker, quản lý dự án cho biết.
Chip vi điện tử bao gồm một tập hợp các điện cực có khả năng phát hiện nồng độ bão hòa oxy của các mô xung quanh khối u, sau đó truyền tải dữ liệu vào một chiếc hộp đựng trong túi bệnh nhân. Bác sỹ sẽ nhận được kết quả nhờ thông tin được truyền tải qua mạng không dây. Do đó, bệnh nhân không cần phải kiểm tra bằng các máy quét thường xuyên tại bệnh viện.
Trong tương lai, thiết bị sẽ được thiết kế ống dẫn thuốc trực tiếp đến những khu vực bị ảnh hưởng bởi các tế bào ung thư.
Ông Becker hy vọng phương pháp điều trị này sẽ hiệu quả hơn và ít độc hại cho bệnh nhân ung thư trong tương lai.
Các nhà khoa học Đức vừa phát triển một thiết bị cảm biến vi mạch, mở ra hướng theo dõi sự phát triển của những khối u nằm tại các vị trí khó tiếp cận trong cơ thể. Thiết bị này do các kỹ sư tại Đại học Munich phát minh, với mục tiêu hỗ trợ bác sĩ quan sát tình trạng khối u mà không cần liên tục đưa bệnh nhân đến bệnh viện để quét kiểm tra. Thay vì chỉ dựa vào những lần chụp kiểm tra định kỳ, con chip được cấy gần khối u, theo dõi môi trường mô xung quanh thông qua mức độ oxy hiện diện tại khu vực đó. Cách tiếp cận này đặc biệt hữu ích với những khối u nằm sâu hoặc ở vị trí nhạy cảm, nơi một cuộc phẫu thuật có thể kéo theo nguy cơ tổn thương nghiêm trọng cho bệnh nhân.
Sven Becker, quản lý dự án, cho biết một số khối u nằm ở những vùng rất khó tiếp cận, chẳng hạn khối u xuất hiện tại cột sống và có thể đe dọa các dây thần kinh. Trong những trường hợp như vậy, phẫu thuật không phải lúc nào cũng là lựa chọn an toàn, vì việc can thiệp có thể làm đứt dây thần kinh, gây hậu quả nghiêm trọng đối với người bệnh. Theo ông Becker, giải pháp phù hợp hơn có thể là giám sát diễn biến của khối u, sau đó tiến hành điều trị vào thời điểm thích hợp, thay vì lập tức thực hiện một ca mổ nguy hiểm. Con chip cảm biến được thiết kế dưới dạng một thiết bị vi điện tử nhỏ, bên trong tích hợp tập hợp các điện cực có khả năng ghi nhận nồng độ bão hòa oxy của mô.
Các điện cực này theo dõi lượng oxy trong những mô nằm cạnh khối u, cung cấp dữ liệu liên quan đến những thay đổi đang diễn ra tại khu vực cấy ghép. Thông tin thu thập từ mô xung quanh sẽ được truyền đến một chiếc hộp nhỏ, được đặt trong túi của bệnh nhân, giúp dữ liệu được lưu giữ và chuyển tiếp thuận tiện hơn. Từ thiết bị trong túi, dữ liệu tiếp tục được truyền qua mạng không dây, cho phép bác sĩ nhận kết quả mà không cần lấy chip ra khỏi cơ thể người bệnh. Nhờ phương thức truyền dữ liệu này, bệnh nhân có thể giảm nhu cầu kiểm tra thường xuyên bằng các máy quét tại bệnh viện, vốn thường mất thời gian và gây nhiều bất tiện.
Thiết bị không nhằm thay thế toàn bộ hoạt động thăm khám, nhưng có thể bổ sung thêm thông tin liên tục về tình trạng mô xung quanh một khối u khó tiếp cận. Giá trị nổi bật của công nghệ nằm ở khả năng theo dõi tại chỗ, khi cảm biến hoạt động gần khối u thay vì chỉ cung cấp hình ảnh vào những thời điểm kiểm tra riêng biệt. Dữ liệu về nồng độ oxy có thể giúp bác sĩ quan sát diễn biến của khu vực bị ảnh hưởng, từ đó cân nhắc thời điểm điều trị phù hợp hơn cho từng bệnh nhân. Trong tương lai, nhóm nghiên cứu dự định phát triển thiết bị theo hướng tích hợp thêm một ống dẫn thuốc, đưa thuốc trực tiếp đến những khu vực đang bị các tế bào ung thư ảnh hưởng.
Nếu được hoàn thiện, cách đưa thuốc tại chỗ này có thể tập trung tác động vào vùng bệnh, thay vì để thuốc lan rộng trong toàn bộ cơ thể như những phương pháp thông thường. Ông Becker hy vọng hướng điều trị mới sẽ giúp quá trình can thiệp đạt hiệu quả cao hơn, đồng thời làm giảm mức độ độc hại mà bệnh nhân ung thư phải chịu. Việc đưa thuốc trực tiếp đến vùng có tế bào ung thư vẫn thuộc định hướng phát triển trong tương lai, còn thiết bị hiện tại tập trung vào nhiệm vụ cảm biến và truyền dữ liệu. Công nghệ cũng cho thấy vai trò ngày càng lớn của các vi mạch y sinh, khi những linh kiện điện tử nhỏ có thể hỗ trợ theo dõi các thay đổi diễn ra bên trong cơ thể.
Trong bối cảnh nhiều khối u nằm ở vị trí không dễ phẫu thuật, một phương pháp giám sát liên tục có thể giúp bác sĩ chủ động hơn trong việc đánh giá diễn biến bệnh. Bệnh nhân nhờ đó có thể hạn chế những lần đến bệnh viện chỉ để kiểm tra, trong khi bác sĩ vẫn tiếp cận được thông tin được truyền từ khu vực cấy ghép. Dù còn cần tiếp tục hoàn thiện, chip cảm biến của các kỹ sư tại Đại học Munich đang cung cấp một hướng tiếp cận đáng chú ý cho việc theo dõi khối u. Sự kết hợp giữa cảm biến điện cực, đo mức oxy, hộp tiếp nhận trong túi bệnh nhân và truyền dữ liệu không dây tạo nên một hệ thống theo dõi khá linh hoạt.
Nếu các bước phát triển tiếp theo đạt kết quả như kỳ vọng, thiết bị có thể hỗ trợ cả giám sát lẫn đưa thuốc, hướng tới điều trị hiệu quả hơn và ít độc hại hơn cho bệnh nhân ung thư.
