Trung Quốc thử nghiệm thành công thiết bị điều chỉnh đường huyết từ xa bằng ứng dụng điện thoại - giải pháp cho bệnh nhân tiểu đường

Mới đây, một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc đã thử nghiệm thành công một thiết bị điều chỉnh insulin trong máu từ xa. Nó có thể được gọi là một thiết bị ở tương lai, trong kỷ nguyên của của y tế cá nhân và tự động hóa.

Hãy tưởng tượng việc người bệnh tiểu đường có thể nói lời tạm biệt với những ống tiêm vật lý, thứ mà họ đang phải sử dụng để tiêm insulin vào cơ thể mỗi ngày. Thay vào đó, họ chỉ cần cài một ứng dụng trên điện thoại di động, là đã có khả năng theo dõi mức đường huyết 24/24.

Và một khi muốn tiêm insulin, người bệnh cũng chỉ cần mở ứng dụng này, chọn các thông số rồi nhấn một nút trên màn hình cảm ứng. Insulin sẽ được tiết ra từ một hệ thống được cấy ghép hoặc gắn sẵn trên cơ thể, giúp hạ mức đường huyết xuống ngưỡng an toàn.

Người bệnh tiểu đường có thể sử dụng điện thoại để điều khiển mức insulin trong cơ thể

Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Science Translational Medicine. Trong đó, các nhà khoa học đã sử dụng một kỹ thuật tân tiến bậc nhất gọi là optogenetics.

Họ đã chỉnh sửa của một số tế bào người, thêm vào đó các gen nhạy sáng được tìm thấy trong thực vật. Nhờ đó, các tế bào này có một khả năng đặc biệt, đó là sản sinh insulin mỗi khi được chiếu ánh sáng đỏ.

Các tế bào được đưa vào một đĩa tròn nhỏ, làm từ vật liệu dẻo. Trên đó, các nhà khoa học đã tích hợp sẵn một chiếc đèn LED có kết nối không dây. Sau đó, họ cấy đĩa này vào lưng những con chuột mắc bệnh tiểu đường.

Sử dụng một ứng dụng trên điện thoại Android, các nhà nghiên cứu có thể bật, tắt chiếc đèn LED và tùy chỉnh cường độ chiếu sáng của nó. Mỗi ngày, đèn LED bên trong những con chuột tiểu đường được bật 4 tiếng. Sau nửa tháng, nồng độ insulin trong máu của chúng đã trở lại mức như chuột bình thường.

Trên thực tế, optogenetics là một lĩnh vực nghiên cứu mới nổi. “Opto” nghĩa là quang học, “genetic” là di truyền.

Trong lĩnh vực nghiên cứu này, các nhà khoa học thường sử dụng kỹ thuật di truyền để kết hợp được các protein nhạy sáng vào tế bào. Nó sẽ đóng vai trò như một công tắc, điều khiển một cơ chế sinh học nào đó trong cơ thể, bật tắt khi được chiếu sáng thích hợp và theo ý muốn của người sử dụng.

Theo các nhà khoa học nhận định, kỹ thuật này có thể được ứng dụng trong điều trị một loạt các bệnh như Parkinson, thâm thần phân liệt, trầm cảm và tự kỷ. Optogenetics đã được thử nghệm trên người lần đầu tiên, khi các nhà khoa học đã sử dụng nó để điều trị bệnh viêm võng mạc sắc tố, một tình trạng thoái hóa có thể dẫn đến mù lòa.

Mỗi ngày, đèn LED bên trong những con chuột tiểu đường được bật 4 tiếng

Trong nghiên cứu mới ứng dụng optogenetics vào điều trị tiểu đường, các nhà khoa học nói họ lấy ý tưởng này từ những ngôi nhà thông minh (smart home). Trong đó, các hệ thống điện tử bao gồm đèn, tivi, điều hòa… đều được kết nối với nhau và được điều khiển từ xa bằng điện thoại thông minh.

Bây giờ, nếu các thiết bị y tế cũng có thể được điều khiển từ xa và tham gia vào thế giới internet vạn vật (IoT) như vậy, nó sẽ là một bước tiến mới vào kỷ nguyên y học chính xác và cá nhân hóa.

Giáo sư Haifeng Ye, tác giả nghiên cứu đến từ Đại học Sư phạm Hoa Đông cho biết, mục tiêu anh muốn tiến đến là “một hệ thống theo dõi và kiểm soát lượng đường trong máu hoàn toàn tự động”. Nó có khả năng theo dõi tình trạng người bệnh tiểu đường 24/24 và gửi dữ liệu tới điện thoại thông minh.

Thiết bị sẽ đặc biệt hữu ích với người mắc tiểu đường type 1. Những người có tuyến tụy không sản sinh đủ insulin, một hooc-môn cần thiết cho công đoạn chuyển đường, hay glucose thành năng lượng cho cơ thể.

Hiện nay, bệnh nhân tiểu đường type 1 vẫn phải điều trị bằng biện pháp tiêm insulin mỗi ngày. Một số người lựa chọn việc đặt một ống bơm dưới da và sử dụng máy để theo dõi và cung cấp hooc-môn qua đó.

Cận cảnh thiết bị sản xuất insulin điều khiển từ xa bằng điện thoại

Trở lại với thiết bị của giáo sư Haifeng Ye và nhóm nghiên cứu, hiện tại họ còn phải giải quyết khá nhiều vấn đề với cơ chế điều khiển quang. Hai trong số đó là việc lựa chọn tần số và cường độ sáng, làm thế nào các thông số kích thích tế bào sản sinh insulin một cách hiệu quả nhất.

Bên cạnh đó, các vấn đề kỹ thuật thông thường có thể kể đến như làm thế nào để cấy ghép một thiết bị như vậy vào trong con người, nó nên được đặt ở vị trí nào?

Mark Gomelsky, một nhà sinh vật học phân tử tại Đại học Wyoming cho biết: Thay vì cấy dưới da như những con chuột, một thiết bị thế này có thể được tích hợp vào một chiếc vòng tay. Anh cũng cho biết rằng với khả năng điều khiển tế bào từ xa như vậy, nhiều căn bệnh khác cũng có thể được điều trị bằng kỹ thuật optogenetics.

Tuy nhiên, một yếu tố khác cần xem xét là khả năng bảo mật của thiết bị. Giáo sư Haifeng Ye thừa nhận liệu pháp của mình có thể dễ dàng bị hack. Và trong tương lai, anh có thể phải nhờ đến các kỹ sư phần mềm để cài đặt cho nó một cơ chế mã hóa an toàn.

Tham khảo Technologyreview