Thành tựu đột phá của khoa học ứng dụng: Chuột thí nghiệm thu nhỏ, nhìn xuyên thấu và phát sáng màu xanh

Thử tưởng tượng đến viễn cảnh bạn có trong tay năng lực dị thường cho phép mình nhìn xuyên qua cơ thể của một sinh vật mà không cần đến bất kỳ biện pháp can thiệp và hỗ trợ vật lý nào cả. Đặc biệt, nếu bạn nghiên cứu trong ngành giải phẫu nội tạng, đó sẽ là một phép màu mơ ước mà bất cứ ai hằng mong muốn. Những tưởng điều đó chỉ có trong những bộ phim giả tưởng, thế nhưng các nhà khoa học hiện nay đã khám phá ra một cách để khiến cho toàn bộ cơ thể của những động vật thí nghiệm như chuột có thể trở nên trong suốt, đồng thời phát sáng ở một vài bộ phận. Xét ngoài lề một chút, đây có thể là một tiền đề sáng giá cho công nghệ nghiên cứu não bộ con người trong tương lai.

Bước tiến trên có tên gọi uDISCO, hoạt động với cơ chế dựa theo tính chất vật lý cản trở ánh sáng lọt qua quả lớp mỡ biểu bì. Hiện nay, giới khoa học thường sử dụng những phương pháp không hiệu quả lắm khi xét về chất lượng hình ảnh, đó thật sự không cho ra hiệu quả tối ưu như MRI hoặc sóng siêu âm, hay bắt buộc phải can thiệp trực tiếp vào cấu tạo cơ thể ban đầu của động vật, vốn sẽ gây mất nhiều thời gian và có vẻ không được tin dùng nhiều cho lắm.

Tuy nhiên, công nghệ uDISCO lại có khả năng thu thập và tái tạo hình ảnh ở quy mô chi tiết từng tế bào một. Những diễn biến phức tạp tùy theo mọi hoàn cảnh, tình trạng cơ thể đều được ghi lại rõ ràng, bao gồm cả hệ thần kinh và các cơ quan nội tạng cũng như hệ thống mạch máu chạy quanh cơ thể.

Cụ thể, nó hoạt động theo cách thức thu nhỏ và khử hàm lượng nước bên trong cơ thể của đối tượng, khiến cho kích cỡ của chúng giảm đi 65% so với ban đầu. Quá trình này giúp những protein (vốn được biến đổi gen từ trước) phát ra ánh sáng màu xanh và đem lại dữ liệu nghiên cứu nhờ sử dụng phương pháp quét laser.

Trước khi tiến hành quy trình trên, họ sẽ cố định những protein đó. "Nhờ vậy, chúng sẽ không xảy ra tình trạng phản ứng hỗn loạn," chuyên gia Ali Ertürk đến từ Đại học Ludwig Maximilians (Munich) cho biết. Mỗi phần cơ thể đều được thu nhỏ với cùng tỷ lệ một cách đồng đều, do đó các nhà khoa học vẫn làm việc với một chủ thể ổn định và hoàn toàn có thể nhận biết được những trạng thái bất thường của các cơ quan cơ thể.

Ứng dụng thực tế của công nghệ này thực sự mang tiềm năng rất lớn. Không kể đến việc đó là những tế bào biến đổi gen, cảm thụ thần kinh trải dài từ não bộ đến dây xương sống hay các bộ phận được cấy ghép, việc áp dụng phương pháp trên sẽ giúp ích rất nhiều trong quá trình theo dõi các chi tiết nhỏ, cần đến chuyên môn đặc biệt.

"Những lĩnh vực liên quan đến các chứng bệnh Alzheimer, Parkinson hay MS và ALS (các bệnh thần kinh) đều sẽ có cơ hội nhận được thêm những phương pháp điều trị hiệu quả và nhanh chóng hơn nhiều," Ertürk chia sẻ.

Ertürk tỏ ra khá hào hứng khi đề cập đến ích lợi trong việc nghiên cứu não bộ con người. Ông cho rằng uDISCO là một bước tiến vượt trội trong công cuộc tạo ra một "bản đồ địa lý" quy chuẩn cho hệ thần kinh của chúng ta. "Tính đến nay chúng ta mới chỉ có thể thấy được những hình ảnh thô, không đủ rõ để hỗ trợ nghiên cứu chuyên sâu hơn nữa, nhất là khi cần xem xét một khu vực thần kinh riêng lẻ nhất định."

Ngoài ra, chúng ta cũng không cần hy sinh quá nhiều cá thể động vật thí nghiệm như thời gian trước do hiệu quả nghiên cứu tăng lên. Trước đây, các nhà khoa học thường chỉ tập trung nghiên cứu vào một phần chuyên môn như não bộ, tuyến tụy..., do đó sau khi tiến hành xong, phần còn lại của đối tượng thí nghiệm sẽ bị đem đi tiêu hủy vì không dùng đến.

Hy vọng rằng uDISCO sẽ thắp lên một tia sáng mới soi chiếu rạng rỡ con đường tiến đến những lời giải đáp cao quý của khoa học.

Tham khảo: motherboard