Các nhà khoa học ấp ủ làm tim chạy bằng năng lượng phóng xạ - giấc mơ Iron Man?

Dink,  

Bệnh tim là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu tại Mỹ, số lượng người chết vượt con số 600.000 người mỗi năm. Làm sao có thể tìm kiếm được một trái tim khỏe mạnh để thay thế bộ phận cực kì quan trọng này trong một xã hội toàn những người xấu từ trong tâm can và những trái tim tan vỡ vì tình yêu?

Vào năm 1967, các nhà nghiên cứu tưởng rằng họ đã tìm ra một giải pháp hoàn hảo cho vấn đề này: một trái tim nhân tạo chạy bằng năng lượng phóng xạ.

Giấc mơ về những quả tim phóng xạ

Trong cả một thập kỉ, hai nhóm nhà khoa học được chính phủ tài trợ, Viện Tim Mạch Quốc Gia (National Heart Institute – NHI) và Cơ Quan Năng Lượng Nguyên Tử (Atomic Energy Agency – AEC) đã theo đuổi giấc mơ điên rồ về việc chế tạo ra một quả tim chạy bằng năng lượng nguyên tử. Họ cho rằng đây là giải pháp duy nhất cho vấn đề thay thế tim.

Nguồn năng lượng thay thế cho quả tim nhân tạo này sẽ là pin, nhưng có một vài vấn đề với những quả tim chạy pin con thỏ này: chúng gây ra hiện tượng quá nhiệt, thêm nữa, việc sạc hàng ngày gây rẩt nhiều khó khăn và quãng đời của những quả tim chạy pin này chỉ kéo dài tới 2 năm.

Ngược lại, nguồn năng lượng nguyên tử có thể kéo dài tuổi thọ của tim nhân tạo (cũng như tuổi thọ bệnh nhân) lên tới 10 năm, loại bỏ được sự phiền toái của việc phải sạc liên tục.

Quả tim hạt nhật này được cấp năng lượng bằng plutonium-238, một nguyên tố mà năng lượng phát ra của nó bằng nhiệt năng phát đều đặn trong cả một thế kỉ. Nguyên tố này được sử dụng để cung cấp năng lượng cho tàu vũ trụ New Horizons (Chân Trời Mới) trong sứ mệnh bay tới Sao Diêm Vương của mình, là năng lương chính cho tàu thăm dò vũ trụ Voyager 1 cũng như bé robot Curiosity trên Sao Hỏa.

Tàu vũ trụ New Horizons
Tàu vũ trụ New Horizons

Hai nhóm nghiên cứu tin rằng họ có thể sử dụng nguyên tố này để vận hành quả tim nhân tạo, họ có thể cứu sống hàng triệu người nếu được đưa vào sử dụng.

Những rào cản công nghệ

Tuy nhiên, không phải chuyện gì cũng quá dễ dàng. Những rào cản của công nghệ là thứ ngáng đường giấc mơ này của họ. Làm thế nào để tạo ra được một hệ thống bơm máu được cơ thể con người chấp nhận? Họ cũng cần một cách cung cấp năng lượng cho quả tim này, cần một cách chuyển hóa nhiệt thành năng lượng hiệu quả.

Hai nhóm nghiên cứu NHI và AEC đau đầu trong việc tìm ra một lối đi. Với đội ngũ AEC, họ muốn xây dựng một hệ thống hợp nhất, gồm cả hệ thống bơm máu và động cơ, nhằm mục tiêu thay thế toàn bộ quả tim bệnh một cách lâu dài.

Còn với NHI, họ lại muốn tạo ra một quả tim nhân tạo có thể hỗ trợ quả tim bị bệnh nhưng vẫn còn khả năng đập, hỗ trợ ở hai phạm trù riêng biệt: một hệ thống bơm máu phi hạt nhân sẽ được dựng lên trước, tiếp theo đó sẽ là hệ thống động cơ hạt nhân.


Hệ thống tim nhân tạo hạt nhân trong mơ của các nhà khoa học

Hệ thống tim nhân tạo hạt nhân "trong mơ" của các nhà khoa học

Sau 5 năm dài phát triển, cả 2 quả tim đều có vấn đề nghiệm trọng: tim của AEC không hoạt động một cách hiệu quả, còn tim của nhóm NHI lại bị quá nhiệt hệ thống, gây nên tắc nghẽn mạch máu.

Đó mới chỉ là lỗi hệ thống. Những nhà nghiên cứu còn phải cân nhắc tới những vấn đề cộng đồng khác: liệu rằng có ai dám nhét một quả tim hạt nhân vào trong người không? Tiếp xúc với phóng xạ trong một khoảng thời gian dài như vậy liệu có an toàn, dù rằng lượng phóng xạ là rất nhỏ?

Tim nhân tạo là một thứ vũ khí?

Nhiều người tin rằng một quả tim nhân tạo chạy bằng năng lượng Pluton có thể sẽ ảnh hưởng tới bệnh nhân theo rất nhiều cách, bao gồm cả chứng bạch cầu. Những người tiếp xúc gần với bệnh nhân mang tim nhân tạo chạy năng lượng hạt nhân có thể bị lây nhiễm phóng xạ. Chưa kể tới trường hợp quả tim phóng xạ này có thể bị biến thành một quả bom hạt nhân.

Vì thế, sau 10 năm ròng rã nghiên cứu, toàn bộ công trình tim hạt nhân này phải dừng lại. Những nhà khoa học vẫn mong muốn tìm một giải pháp thay thế tim con người bằng một quả tim máy. Rất nhiều công ty công nghệ sinh học đang nghiên cứu phát triển nên một quả tim máy có thể thay thế được trái tim hỏng của một người, có thể đi theo họ tới cả cuộc đời mà không cần phải thay thế lần hai.

Dù vậy đó mới chỉ là ý tưởng, với công nghệ hiện tại, những quả tim nhân tạo chỉ có thể kéo dài thời gian cho bệnh nhân một khoảng thời gian ngắn để họ có thời gian đi tìm một quả tim thay thế. Liệu rằng trong nhiều trăm năm tới, khoa học có thể có bước tiến đột phá nào để biến giấc mơ Ironman trở thành sự thực?

Tham khảo BussinessInsider/TheAtlantic

Tin cùng chuyên mục
Xem theo ngày

NỔI BẬT TRANG CHỦ