Các nhà khoa học tạo ra một con robot chuyên hút thuốc, nhưng không phải để cho vui

Các công việc nặng nhọc, lặp đi lặp lại và tốc độ cao, đều là những ví dụ cho thế mạnh của robot (cho dù chúng không thực sự đi bộ được). Nhưng giờ là lúc bổ sung thêm một tài năng khác của chúng, một khả năng mang đầy tính con người: hút thuốc.

Đúng, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một robot hút thuốc theo dây chuyền. Không phải vì chúng muốn thay thế con người trong việc hút thuốc. Buộc một robot hút thuốc có thể giúp các nhà khoa học tại Viện Wyss thuộc Đại học Harvard giải quyết các bí ẩn về bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính – chứng ho dữ dội và nhiễm trùng phổi đang gây hại cho những người hút thuốc. Có lẽ phương pháp nghiên cứu này còn nhân đạo hơn nhiều so với việc bắt chuột hút thuốc để nghiên cứu.

Dưới đây là cách cỗ máy này hoạt động. Các nhà nghiên cứu gắn 12 điếu thuốc vào một vòng xoay như khẩu súng máy gatling, và robot sẽ đốt từng điếu một bởi một chiếc bật lửa ngay bên ngoài cái hộp. Sau đó họ lập trình để cỗ máy châm thuốc hút với cường độ và tần suất được tùy chỉnh ở các mức khác nhau.

Luồng khói mà robot thổi ra sẽ đi vào trong một thứ được xem như lá phổi của con chip, nhằm bắt chước cách thở ở con người. Con chip trong suốt này chứa một ống dẫn có các tế bào phổi sống, tạo ra các chất nhầy và cấu trúc tóc lông (hairlike), được gọi là lông mao dùng để chuyên chở chất nhầy trên bề mặt. Kết nối với ống dẫn này là các đường ống khác dùng để đưa khói thuốc vào và ra.

Bằng cách gắn một con chip với tế bào phổi lấy từ một bệnh nhân bị bệnh phổi và một con chip khác gắn với tế bào lấy từ bệnh nhân khỏe mạnh, các nhà nghiên cứu có thể tìm ra hai loại tế bào này phản ứng khác nhau như thế nào với khói thuốc.

Robot hút thuốc để minh họa các tổn thương của tế bào phổi khi tiếp xúc với khói thuốc.

Với những kết quả ban đầu được công bố trong một bài báo vào tuần trước đã cho chúng ta thấy những gì công nghệ có thể làm cho lĩnh vực y học. Đầu tiên, bằng cách thổi khói thuốc qua các con chip, các nhà khoa học có thể xác nhận một điểm quan trọng.

“Trước hết, chúng tôi có thể thấy rằng các con chip đi cùng với các tế bào từ những bệnh nhân COPD xuất hiện các phản ứng viêm lớn hơn so với các tế bào từ người bình thường khi tiếp xúc với khói thuốc. Điều này cũng giải thích cho việc tại sao việc tiếp xúc với thuốc lá sẽ đưa bệnh nhân COPD vào phòng cấp cứu.” Donald Ingber, một trong những người tạo ra robot này và là giám đốc của Viện Wyss.

Điểm thứ hai có liên quan sâu hơn đến cơ chế thực sự của việc này. Vì các nhà nghiên cứu có thể thấy ngay trên con chip, họ quan sát thấy các lông mao khi chuyển động theo nhịp sẽ giúp dịch chuyển chất nhầy. Họ nhận ra rằng khói thuốc làm các lông mão này thay đổi một chút, nhịp đập cũng không đồng đều như tốc độ tiêu chuẩn của nó.

“Khói thuốc lá về cơ bản làm cản trở chuyển động làm sạch có định hướng của các lông mao, vì vậy chúng sẽ bị chuyển động lệch lạc.” Ingber cho biết. “Và điều này có thể là nguyên nhân tại sao người hút thuốc thường ho và có nhiều chất nhầy hơn.” Do vậy, việc điều trị COPD có thể sẽ nằm ở việc giải quyết những sợi lông mao có chuyển động khác thường.

Điều tuyệt vời hơn cả trong thí nghiệm này đó là những con robot. Không như con người, chúng không hề kêu ca khi buộc phải hút một số lượng thuốc lá nhiều đến như vậy. Vậy liệu có đối tượng nào khác có thể thay thế cho chúng trong loại thí nghiệm này không? Không nhiều lắm. Thông thường để thực hiện thí nghiệm này, cần có các con chuột được nhồi nhét trong một cái hộp đầy khói thuốc.

Sử dụng robot không chỉ nhân đạo hơn, mà còn là một minh họa tốt hơn cho phản ứng của con người khi hút thuốc. Chuột không thở ra và hít vào hoàn toàn bằng mũi nhưng chúng ta, và khả năng miễn dịch với khói thuốc của loài gặm nhấm cũng không giống như của con người.

Tham khảo Wired