Láng giềng Việt Nam tạo đột phá: Sử dụng khoáng chất hiếm để chế tạo thiết bị giúp động vật mù có ‘siêu thị lực’, mở ra hy vọng cho người khiếm thị

Các nhà khoa học đã sử dụng một loại khoáng chất hiếm – chủ yếu được sản xuất tại Trung Quốc – để tạo ra võng mạc nhân tạo, không chỉ giúp động vật bị mù phục hồi thị lực mà còn đem lại cho chúng khả năng đặc biệt: nhìn thấy ánh sáng hồng ngoại – vốn vô hình với mắt thường.

Đột phá này được kỳ vọng sẽ mở ra hướng điều trị mới cho người bị mù, theo nhóm nghiên cứu.

Công trình do ông Wang Shuiyuan – nhà nghiên cứu tại Trường Mạch tích hợp và Điện tử vi mô-nano thuộc Đại học Phục Đán (Thượng Hải) – dẫn dắt, đã được công bố trên tạp chí Science ngày 5/5.

Nhóm nghiên cứu đã tận dụng đặc tính quang điện vượt trội của tellurium – nguyên tố kim loại màu trắng bạc, quý hiếm tương đương bạch kim – để chế tạo các sợi nano có khả năng hoạt động như võng mạc nhân tạo.

Thiết bị này được cấy vào chuột và khỉ bị mù bẩm sinh, giúp khôi phục thị lực và mở rộng khả năng nhìn sang vùng ánh sáng hồng ngoại.

Tellurium là sản phẩm phụ trong quá trình tinh luyện đồng. Với khả năng chuyển đổi ánh sáng nhìn thấy và bức xạ hồng ngoại thành điện năng mà không cần thiết bị hỗ trợ, nguyên tố này đang thu hút sự chú ý trong lĩnh vực công nghệ cao.

Trong nghiên cứu, nhóm chuyên gia đã sử dụng kỹ thuật lắng đọng hóa học để tạo ra các sợi nano telua có đường kính chỉ 150 nanomet. Sau đó, họ kiểm soát quá trình tăng trưởng để tạo thành một mạng lưới sợi nano – gọi là TeNWN, đóng vai trò như một giàn giáo võng mạc siêu nhỏ.

Qua các phương pháp ghi hình và đo điện sinh lý, nhóm nghiên cứu phát hiện thiết bị này giúp chuột mù phục hồi phản xạ đồng tử và kích thích hoạt động thần kinh tại vỏ não thị giác.

Sau khi gắn trực tiếp cấu trúc TeNWN lên nhãn cầu chuột, họ ghi nhận không có biến chứng nào xảy ra, và thị lực của chuột bắt đầu phục hồi ngay từ ngày hôm sau. Đáng chú ý, những con chuột này có thể xác định chính xác nguồn sáng trong điều kiện ánh sáng hồng ngoại gần – vốn nằm ngoài khả năng nhìn của mắt thường.

Không chỉ phục hồi thị lực, các cá thể chuột được cấy thiết bị còn nhận biết mẫu hình tốt hơn so với chuột thường. Trong bài kiểm tra hành vi, chúng định vị và tiếp cận chính xác đèn LED, thể hiện khả năng tương đương chuột bình thường.

Thử nghiệm với ánh sáng hồng ngoại còn cho thấy nhóm chuột mù cấy TeNWN có tỷ lệ phản ứng chính xác cao hơn với ánh sáng hồng ngoại so với chuột thường và chuột mù không điều trị.

Thử nghiệm trên một con khỉ mù cũng cho kết quả tích cực: thiết bị cấy an toàn và tương thích sinh học. Khi cấy vào khỉ khỏe mạnh, thiết bị giúp tăng độ nhạy với ánh sáng hồng ngoại.

Trước đó, năm 2023, cũng chính phòng thí nghiệm tại Đại học Phục Đán đã phát triển thành công võng mạc nhân tạo đầu tiên trên thế giới sử dụng mảng sợi nano titanium dioxide, giúp khôi phục thị lực ở chuột và linh trưởng không phải người.

Các thử nghiệm lâm sàng với công nghệ này đang được triển khai tại nhiều bệnh viện trực thuộc Đại học Phục Đán. Tuy nhiên, chưa có thông tin về thử nghiệm lâm sàng ở người cho thiết bị TeNWN mới.

"Phương pháp của ông Wang mở ra khả năng phát triển thế hệ thiết bị mới có thể chuyển đổi ánh sáng thành tín hiệu thần kinh, giúp khôi phục thị lực – dù giới hạn – nhưng hữu ích với nhiều người mù", ông Eduardo Fernandez, nhà nhân học sinh học tại Đại học Yale và thành viên Hiệp hội Phát triển Khoa học Mỹ, nhận định.

Trung Quốc hiện là nhà sản xuất và tiêu thụ tellurium lớn nhất thế giới. Khoáng chất này đang ngày càng quan trọng trong các ngành công nghiệp chiến lược mới nổi như làm vật liệu bán dẫn, làm mát nhiệt điện, sản xuất pin mặt trời và cảm biến hồng ngoại.

Theo SCMP

Ngọc Hân - nguoiquansat.vn

Theo Thị trường tài chính