Ứng dụng mới của laser trong y học

Laser là thuật ngữ viết tắt tiếng Anh ( Ligh Amplification Stimulated Emission of Radiation ), có nghĩa là khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích. Từ khi ý tưởng năm 1960, laser đã có rất nhiều ứng dụng trong y học như phẫu thuật, vật lý trị liệu cho đến điều trị thoát vị đĩa đệm cột sống … Hiện nay, với tân tiến của khoa học, laser đang có thêm nhiều ứng dụng mới đầy triển vọng trong y học chữa bệnh cứu người .

Dùng để “tiêm” và nâng cao hiệu quả cho vaccin

Tiêm chủng được xem là thủ pháp khá thông dụng trong xã hội văn minh, nhất là trong toàn cảnh những loại bệnh dịch bùng phát nghiêm trọng như lúc bấy giờ. Tuy nhiên, những giải pháp chủng ngừa hiện có dùng kim tiêm lại gây đau đớn. Để khắc phục, những nhà khoa học Massachusetts, Mỹ hiện đang nghiên cứu và điều tra dùng tia laser hay ánh sáng laser thay cho kim tiêm để đưa vaccin vào tế bào khung hình .

Laser còn được sử dụng để tạo ra âm thanh giúp cho người mù lái xe .

Tiên phong, có những chuyên viên ở Viện công nghệ tiên tiến Georgia Mỹ ( IGT ) hiện đã ý tưởng ra một công nghệ tiên tiến mới, dùng laser để mở một tế bào và đưa vắc xin dưới dạng phân tử vào, sau đó đóng lại. Thời gian diễn ra trong vòng vài giây, không gây đau, hiệu suất cao cao hơn so với chiêu thức hiện có, nhắm trúng đích, giống như chính sách virut xâm nhập tế bào .
Trước nghiên cứu và điều tra trên, Bệnh viện Massachussett, Mỹ ( CHM ) còn sử dụng chùm tia laser để tăng hiệu suất cao của vaccin ngừa cúm, viêm gan B. Dùng chùm tia laser hiệu suất thấp chiếu vào da nơi tiêm vaccin, nó kích hoạt hệ miễn dịch khung hình ở mức cực lớn và làm tăng công dụng vaccin, hạn chế tối đa phản ứng phụ của vaccin lên khung hình. Đây là chiêu thức tăng cường hiệu suất cao vaccin mà không cần dùng đến hóa chất, đặc biệt quan trọng là chiếu tia laser lên chỗ tiêm trước khi tiêm 1 phút sẽ mang lại lợi thế cao nhất .

Tiêu diệt khối ung thư não

Từ lâu, laser đã được sử dụng trong việc điều trị những chứng bệnh nan y nhưng ý tưởng mới của ĐH Washington, Mỹ ( WU ) mới gần đây lại mở ra một hướng đi đầy triển vọng trong đại chiến chống ung thư, bằng cách dùng một chùm tia laser chiếu vào RNA hay ARN ( acid ribonucleic, một trong hai loại axít nucleic, cơ sở di truyền ở Lever phân tử ) hay nói cách khác là dùng những chùm tia laser chiếu thẳng vào khối u ung thư. Kỹ thuật trên được triển khai trên người bệnh bằng cách khoan một lỗ nhỏ trên hộp sọ. Sau đó, sử dụng công nghệ MRI ( cộng hưởng từ ) để điều hướng xung quanh mê cung phức tạp của não cho đến khi xác lập đúng mực vị trí khối u. Bác sĩ sử dụng một đầu dò, đưa qua lỗ để hướng chùm laser vào khối u, sau đó được gia nhiệt để “ nấu chín ” những tế bào ung thư não. Về cơ bản, vô hiệu năng lực hoạt hóa của tế bào ung thư và ở đầu cuối dẫn đến triệt tiêu khối u mà không cần phải phẫu thuật .
Ngoài việc dùng chùm tia laser để tàn phá khối ung thư não, đầu tháng 10/2013, những chuyên viên ở Bệnh viện Hoàng gia Free ( RFH ), London, Anh còn dùng chùm laser để hủy hoại khối u cho một nữ bệnh nhân tên là Fiona Fisher, 57 tuổi mà không cần cắt bỏ tuyến vú. Các chuyên viên ở RFH gọi đây là liệu pháp quang động PDT, mang nhiều hứa hẹn và có năng lực trị được nhiều loại ung thư khác nhau .

Dùng để điều hòa nhịp tim

Một trong những ứng dụng tiềm năng khác của laser là kiểm soát nhịp tim con người. Về cơ bản giống như một thiết bị điều hòa nhịp tim (pacemaker). Các nhà nghiên cứu ở ĐH Case Western Reserve và Vanderbilt mới đây đã hợp tác nghiên cứu, phát hiện thấy việc sử dụng laser có khả năng gia nhiệt cho các tế bào tim, buộc chúng phải co bóp theo một kênh ion. Để tìm ra cơ chế này, nhóm đề tài đã sử dụng một phôi chim cút, lồng một sợi cáp quang vào tim đang phát triển. Sau đó tiến hành bơm chùm tia laser năng lượng thấp qua cáp vào rồi gia nhiệt và ép nó co bóp.

Thông thường tim phôi chim cút khởi đầu đập sau gần 40 giờ trong lồng ấp. Ánh sáng được truyền qua một sợi phíp có đường kính 400 μm, đặt cách phôi 500 μm và ống tim được chiếu sáng hai lần mỗi giây. Kết quả, tạo ra sự đồng điệu giữa xung laser và nhịp tim phôi, mỗi xung tạo ra một nhịp tim. Tăng tần suất chiếu sáng lên 3 xung / giây thì nhịp tim tăng theo và khi ngừng chiếu laser thì nhịp tim lại quay trở lại trạng thái bắt đầu. Cơ sở trấn áp này được coi là thành công xuất sắc và không để lại những tín hiệu nguy khốn khi quan sát bằng kính hiển vi. Chùm tia laser có năng lực kiểm soát và điều chỉnh nhịp tim theo những xung tốt hơn cả pacemaker mà lúc bấy giờ con người đang sử dụng .

Dùng chùm kết hợp tia laser và hạt nano để diệt khối u

Ngoài tàn phá khối ung thư não, những chuyên viên ở ĐH California, Mỹ cũng vừa tìm ra một giải pháp mới, đó là tích hợp giữa công nghệ tiên tiến nano và tia laser để đưa RNA ngừa ung thư vào trực tiếp bên trong nhân tế bào ung thư. Theo đó RNA được bọc bên ngoài bằng những hạt nano cực nhỏ, có cơ cấu tổ chức đóng mở tinh lọc nhờ chùm tia laser, hay còn gọi là thuốc trị ung thư bọc vàng, đã được thử nghiệm thành công xuất sắc ở chuột .
Công nghệ dùng hạt nano vàng để tàn phá tế bào ung thư được xem là cuộc cách mạng đầy triển vọng. Khi chiếu tia hồng ngoại vào những hạt nano, nó sẽ hấp thụ tia hồng ngoại và nóng lên. Hiện tượng hấp thụ mang tính cộng hưởng này đã được con người tận dụng bằng cách đính những kháng thể vào những hạt nano vàng rồi đưa vào khung hình, nó có năng lực “ hút ” những tế bào ung thư và khi được chiếu tia laser lên, nó được gia nhiệt, đủ nóng để tàn phá khối u mà không ảnh hưởng tác động đến những tế bào khỏe mạnh kề cạnh .

Giúp người mù lái xe

Một trong những bất lợi của nhóm người thiểu năng thị lực là không hề lái xe. Nhằm khắc phục thực trạng này, những chuyên viên ở Viện Công nghệ Virginia Mỹ ( VI ) đã chế ra phương tiện đi lại giao thông vận tải chuyên sử dụng, dùng cho nhóm người khiếm thị, trong đó tích hợp nhiều tính năng của laser, đặc biệt quan trọng là quét môi trường tự nhiên xung quanh xe. Giống như thiết bị Braille dùng cho người mù, loại xe này được trang bị những cảm ứng, với những xúc giác để truyền thông tin tới cho lái xe và giúp họ điều hướng. Ngoài ra, laser còn được sử dụng để tạo ra âm thanh tích hợp những tính năng vào cho vô lăng và tính năng lệnh giọng nói giống như thiết bị Siri dùng cho xe hơi, đồng thời sử dụng map, tận dụng không khí nén để dẫn đường .

Mới đây, các nhà khoa học đã đưa vào thử nghiệm loại xe này cho nhóm người mù và những người bị bịt mắt. Kết quả, các tính năng kỹ thuật thỏa mãn các tiêu chuẩn thiết kế, thậm chí người mù lái xe còn tốt hơn nhóm người bịt mắt. Với thành công nói trên, các nhà khoa học hiện đang tiếp tục nghiên cứu, cho ra đời loại xe ôtô chạy điện có độ ồn, độ sóc thấp, được trang bị đủ cả đèn pha lẫn gạt nước để giúp người mù có thể lưu thông, đi lại một cách dễ dàng.

( Theo TR, 6/2014 )

Khắc Nam

Rate this post
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments