Đột phá y học: Máy tạo nhịp tim nhỏ hơn hạt gạo, chỉ cần tiêm vào cơ thể và tự phân hủy sau khi hoàn thành nhiệm vụ

Một nhóm các nhà khoa học tại Đại học Northwestern (Mỹ) vừa giới thiệu thiết bị y tế được xem là máy tạo nhịp tim nhỏ nhất thế giới, mở ra kỷ nguyên mới cho việc điều trị các bệnh lý tim mạch mà không cần can thiệp phẫu thuật phức tạp.

Đây không chỉ là một phát minh công nghệ mang tính cách mạng, mà còn thể hiện bước nhảy vọt trong việc ứng dụng vật liệu sinh học và công nghệ nano trong y học.

Kích thước siêu nhỏ, nằm gọn trong đầu kim tiêm

Thiết bị này có chiều dài khoảng 3,5 mm và dày chỉ 1 mm, thậm chí nhỏ hơn cả một hạt gạo. Nhờ kích thước siêu nhỏ như vậy, máy có thể được đưa vào cơ thể bằng một mũi tiêm thay vì cần đến một cuộc phẫu thuật cấy ghép phức tạp. Đây là yếu tố quan trọng giúp giảm thiểu rủi ro, rút ngắn thời gian phục hồi và tiết kiệm chi phí điều trị cho bệnh nhân.

Điểm đáng chú ý là máy tạo nhịp tim này được thiết kế để có thể tự phân hủy hoàn toàn trong cơ thể sau khi hoàn thành nhiệm vụ. Việc loại bỏ nhu cầu phẫu thuật lần hai để lấy thiết bị ra ngoài giúp người bệnh tránh được những can thiệp không cần thiết, đồng thời giảm thiểu nguy cơ nhiễm trùng hoặc biến chứng.

Thiết bị này có chiều dài khoảng 3,5 mm và dày chỉ 1 mm. Ảnh: Internet

Hoạt động không dây, điều khiển bằng ánh sáng

Máy hoạt động hoàn toàn không dây và được điều khiển bởi một miếng dán mềm dẻo đặt trên ngực bệnh nhân. Miếng dán này không chỉ theo dõi nhịp tim theo thời gian thực, mà còn có khả năng giao tiếp với máy tạo nhịp bên trong cơ thể thông qua tín hiệu ánh sáng.

Khi phát hiện nhịp tim bất thường, miếng dán sẽ phát ra ánh sáng để kích hoạt máy tạo nhịp thực hiện chức năng điều chỉnh nhịp đập của tim. Công nghệ này cho phép máy phản ứng nhanh chóng và chính xác, từ đó tăng hiệu quả điều trị, đặc biệt trong những tình huống tim ngừng đập tạm thời hoặc rối loạn nhịp.

Sử dụng năng lượng từ chính cơ thể

Một điểm sáng tạo khác của thiết bị là nguồn năng lượng. Thay vì sử dụng pin truyền thống, máy lấy năng lượng từ dòng điện sinh học trong cơ thể thông qua một loại pin galvanic. Công nghệ này tận dụng sự khác biệt hóa học giữa các dịch thể để tạo ra năng lượng đủ để vận hành các xung điện nhỏ cần thiết cho máy hoạt động.

Việc loại bỏ pin truyền thống không chỉ giúp thu nhỏ kích thước thiết bị mà còn giảm thiểu rủi ro liên quan đến việc pin hết, rò rỉ hoặc cần thay thế trong quá trình sử dụng lâu dài.

Thay vì sử dụng pin truyền thống, máy lấy năng lượng từ dòng điện sinh học trong cơ thể thông qua một loại pin galvanic. Ảnh: Internet

Đã thử nghiệm thành công trên động vật và mô người

Máy tạo nhịp mới đã được thử nghiệm thành công trên nhiều đối tượng, bao gồm chuột, chó, lợn và mô tim người trong phòng thí nghiệm. Kết quả cho thấy thiết bị hoạt động ổn định, phản hồi tốt với các tín hiệu điều khiển từ bên ngoài, và không gây ra phản ứng phụ nguy hiểm trong quá trình sử dụng thử nghiệm.

Việc thử nghiệm trên động vật lớn như lợn và chó là một bước tiến quan trọng, cho thấy tiềm năng ứng dụng lâm sàng trong tương lai gần. Các nhà khoa học kỳ vọng thiết bị này có thể bắt đầu được thử nghiệm trên người trong vòng 2-3 năm tới.

Hứa hẹn thay đổi tương lai điều trị tim mạch

Giáo sư John Rogers, trưởng nhóm nghiên cứu, nhận định rằng phát minh này mở ra cơ hội phát triển những chiến lược điều trị tim mạch hiệu quả và ít xâm lấn hơn. Trong tương lai, các thiết bị y học thông minh, có khả năng tự phân hủy và hoạt động nhờ năng lượng sinh học, sẽ trở thành xu hướng tất yếu trong chăm sóc sức khỏe.

Nếu được cấp phép đưa vào sử dụng rộng rãi, máy tạo nhịp siêu nhỏ này sẽ giúp hàng triệu bệnh nhân tim trên toàn thế giới có cơ hội tiếp cận phương pháp điều trị an toàn, hiệu quả và thân thiện với cơ thể hơn bao giờ hết.

>> Khi con người lần đầu sống mà không cần trái tim sinh học