Các phát kiến lịch sử trong y học

Đã có lúc cách làm này phổ biến một cách đáng ngạc nhiên với bằng chứng trải dài trên khắp châu Âu, Azerbaijan, Trung Quốc, Siberia, Bắc và Nam Mỹ.

Trên thực tế, giữa hàng ngàn chiếc sọ thời đồ đá mới mà các nhà khảo cổ khai quật được trong những năm qua, 5-10% có những dấu đặc biệt của việc đục sọ.

Vào thời điểm đó, phẫu thuật này có lẽ đã được coi là một kỹ thuật hữu ích và hiện đại. Rất may, kể từ đó, nhiều thủ thuật khác đã ra đời khiến “đục sọ” không còn được sử dụng phổ biến nữa.

Tiếp đó, một phát kiến khác cũng hay được nhắc tới là sự ra đời của gây mê. Mặc dù không phải là một thầy thuốc, Humphrey Davy là người đầu tiên khám phá ra tính chất gây mê của khí nitơ oxit và ông là người đặt ra thuật ngữ “khí gây cười”. Tuy nhiên, thuốc mê đã không được sử dụng phổ biến cho đến vài thập kỷ sau khi Davy qua đời năm 1829.

Gần đây hơn, khám phá tình cờ của Alexander Fleming về penicillin vào năm 1928 đã được đưa vào danh sách những phát kiến vĩ đại nhất trong lịch sử y học. Công trình của Fleming báo hiệu sự ra đời của các thuốc kháng sinh hiện đại và giúp cho hàng triệu bệnh nhân không bị mất chân tay và tử vong do nhiễm trùng.

Dưới đây là những phát kiến lịch sử khác của y học và lý do tại sao chúng được đánh giá cao.

Công nghệ chỉnh sửa gene tiên tiến

TS. Garry Laverty cùng nhóm nghiên cứu tại Trường Dược, Đại học Queen ở Belfast, Ireland gần đây đã chế tạo ra một loại gel peptid tỏ ra rất có triển vọng trong cuộc chiến chống lại bệnh nhiễm trùng do “siêu vi khuẩn”.

Phát kiến được ông đánh giá cao nhất là một kỹ thuật chỉnh sửa gene có tên CRISPR. Trước khi công nghệ mới này ra đời, việc xử lý một đột biến thành gene là công việc vô cùng vất vả.

Công nghệ biến đổi gene trước đây mất rất nhiều thời gian và tiền bạc, bây giờ có thể được thực hiện nhanh chóng và rẻ tiền. Ảnh hưởng của CRISPR không hề được phóng đại; một bài báo trên tạp chí Nature đã viết “CRISPR đang tạo ra một cuộc cách mạng lớn trong nghiên cứu y sinh học”.

Công nghệ này được bắt nguồn từ một cơ chế mà vi khuẩn thường sử dụng để chống lại bệnh virut và kết hợp với một enzym gọi là Cas9.

Cas9 sử dụng một phân tử RNA dẫn đường để “cư trú” trên ADN đích. Sau đó, nó chỉnh sửa các ADN để phá vỡ gene hoặc chèn chuỗi mong muốn vào. Chi phí cho mỗi lần chạy chỉ chừng 30 đô-la, so với hàng ngàn đô-la mà các kỹ thuật trước đó cần có.

TS. Laverty rất hy vọng vào những ứng dụng tương lai của CRISPR; kỹ thuật này có thể cho phép chúng ta “trừ bỏ tận gốc các bệnh di truyền bằng cách loại bỏ những chuỗi ADN có hại. Nó có thể cho phép chỉnh sửa bộ gene của con người bằng cách chèn một chuỗi di truyền phù hợp hoặc có khả năng phá hủy những đoạn gene có hại”.

Đây chắc chắn là một công nghệ có khả năng thay đổi cục diện của di truyền học phân tử. Khi được nghiên cứu sâu hơn, nó có thể điều trị tất cả các loại bệnh liên quan đến gene, bao gồm HIV, ung thư và các bệnh truyền nhiễm. Trong tương lai, CRISPR có thể được sử dụng để biến các tế bào của chúng ta thành những nhà máy sản xuất thuốc cho chính mình.

Giải mã gene tại giường

Máy giải trình tự gene tại giường có thể là thiết bị cứu mạng trên quy mô toàn cầu, đó là đánh giá của Ephraim L. Tsalik - Phó Giáo sư y khoa tại Trường Y Đại học Duke, Mỹ, người đang tham gia vào việc thiết kế một xét nghiệm có thể phân biệt giữa bệnh do virut và do vi khuẩn.

Phát kiến mang tính lịch sử được GS. Tsalik lựa chọn là công nghệ giải trình tự gene tại giường - loại thiết bị cầm tay có thể lấy mẫu mô và đọc AND ngay lập tức, bỏ qua những xét nghiệm tốn nhiều thời gian trong phòng thí nghiệm.

Thiết bị này sẽ có vô vàn ứng dụng, từ phòng khám của bác sĩ tới những nơi hẻo lánh. Máy giải trình tự gene tại giường sẽ cho phép thu thập những thông tin chi tiết khó mà tưởng tượng được từ các bệnh nhân trong khoảnh khắc.

Loại vi khuẩn hoặc virut gây nhiễm trùng có thể dễ dàng bị phát hiện, giúp bệnh nhân không bị kê đơn thuốc kháng sinh không cần thiết.

Đối với các bệnh như AIDS, lượng virut có thể được xác định chắc chắn và được điều trị phù hợp.

Máy tạo nhịp tim

Đối với TS. Thomas Oxley - Trường đại học Melbourne, Australia, hiện đang nghiên cứu về thiết bị não điện tử giúp bệnh nhân bị liệt điều khiển khung xương robot bằng ý nghĩ thì phát kiến lịch sử nhất của y học là máy tạo nhịp tim.

Nói một cách vắn tắt, máy tạo nhịp tim là một thiết bị y tế sử dụng kích thích điện để điều hòa nhịp đập của tim.

Thiết bị này được sử dụng trong trường hợp “máy tạo nhịp tim” tự nhiên của cơ thể quá chậm hoặc khi có sự tắc nghẽn trong hệ thống dẫn điện của tim.

TS. Oxley mô tả máy tạo nhịp tim là “thiết bị y tế kiểu mẫu” và “đi trước thời đại”. Phiên bản cấy trong cơ thể đầu tiên được thiết kế và lắp đặt bởi Rune Elmqvist và BS phẫu thuật Åke Senning năm 1958 tại Viện Karolinska, Solna, Thụy Điển.

Arne Larsson là bệnh nhân đầu tiên trên thế giới được cấy máy tạo nhịp. Ông đã được cấy 26 máy tạo nhịp khác nhau trong suốt cuộc đời. Larsson đã qua đời vào năm 2001 ở tuổi 86, sống lâu hơn cả nhà phát minh và BS mổ cho ông.

Thiết bị chẩn đoán cảm biến nano

TS. Thomas J. Webster - Trường đại học Đông Bắc ở Boston, Mỹ hiện đang tham gia trong nhiều nghiên cứu; một trong những dự án của ông liên quan đến khả năng rất hấp dẫn trong tương lai của các tế bào miễn dịch tổng hợp.

Phát kiến có tính lịch sử được TS. Webster lựa chọn là cảm biến nano cấy trong cơ thể - một thiết bị tí hon có thể được cấy vào cơ thể bệnh nhân và có khả năng đưa ra chẩn đoán từ trong các tế bào của bệnh nhân.

Các cảm biến, cấu tạo từ các ống nano carbon có thể hoạt động làm việc hệ thống cảnh báo sớm cho các bệnh tiềm ẩn. Ngoài ra,  họ sẽ có khả năng xử lý các vấn đề nảy sinh trước khi bệnh nhân thậm chí còn nhận thức được rằng có một vấn đề nội bộ. Bằng cách chọn lên các tín hiệu hóa học, câu chuyện của một loạt các bệnh, nó sẽ nâng báo động trước khi các triệu chứng xuất hiện.

Nhiều bệnh không biểu hiện các triệu chứng cho đến khi đã tiến triển xấu - ví dụ như ung thư tuyến tụy. Vấn đề càng chóng được cảnh báo thì cơ hội sống của người bệnh sẽ càng lớn.

Một ứng dụng nữa mà công nghệ nano có thể giúp ích là trong cuộc chiến chống lại các màng sinh học (biofilm) không thể xuyên thủng được vi khuẩn tạo ra và “trơ” với các thuốc. Chúng ta có thể phát triển các tiểu phân nano đâm thủng những màng này và sau đó tiêu diệt chúng, tạo điều kiện tái sinh mô khỏe mạnh.

Tương lai của công nghệ nano sẽ rất ấn tượng, đó là điều không còn gì phải nghi ngờ.

Ốc tai điện tử

Phát kiến làm thay đổi y học được GS. Michael McAlpine - một chuyên gia về lĩnh vực in 3D làm việc tại Trường đại học Minnesota lựa chọn là ốc tai điện tử. Được phát minh bởi GS. Graeme Clark hơn 30 năm trước, công nghệ này đã thay đổi cuộc sống của hàng nghìn người trên khắp thế giới. GS. McAlpine nói: “Thiết bị này là một trong những ý tưởng đầu tiên kết nối trực tiếp thiết bị điện tử với cơ thể, theo một cách đơn giản và thanh thoát đến mức đáng ngạc nhiên, nhưng vẫn đảm bảo công năng đặc biệt là phục hồi thính giác cho những người đã bị điếc hoàn toàn”, GS. McAlpine lý giải.

Cho đến nay, đã có hơn 350.000 thiết bị được lắp cho những người bị điếc hoặc giảm thính lực nặng trên toàn thế giới.

Ốc tai điện tử hoạt động khác với máy trợ thính - là loại máy chỉ đơn giản khuếch đại âm thanh vào tai .

Thiết bị sẽ “đi tắt” qua những phần bị tổn thương của tai và trực tiếp kích thích dây thần kinh thính giác.

Mặc dù thính giác được tạo bởi ốc tai điện tử khác nhau với thính giác tự nhiên, song nó cho phép người sử dụng định hướng thế giới xung quanh một cách dễ dàng hơn và một lần nữa, hoặc đôi khi là lần đầu tiên có thể trò chuyện một cách tự nhiên.