Các Nhà Khoa Học Tạo Ra Một Con Chip Dán Vào Dạ Dày, Giúp Giảm Hoặc Tăng Cân Tùy Ý

Khoảng cuối tháng 12/2018, một nghiên cứu mới được đăng trên tạp chí Nature Communication đã giới thiệu một phương pháp giảm cân cực kỳ đơn giản, hiệu quả và hứa hẹn chi phí thấp. Theo đó, các nhà khoa học sẽ cấy một con chip sinh học nhỏ vào thành dạ dày của người béo.

Con chip sẽ phát ra các tín hiệu điện nhằm kích thích dây thần kinh phế vị, chạy từ đại tràng và dạ dày đến thân não. Tín hiệu sẽ giúp người được cấy cảm thấy no, và do đó, hạn chế lượng thức ăn vào mà không cần thắt dạ dày. Đặc biệt hơn, con chip không chứa pin nên cực kỳ nhỏ gọn, có kích thước bằng nửa con tem, và khai thác chính hoạt động co bóp của dạ dày để tạo ra năng lượng. Hiệu ứng giảm cân mà con chip tạo ra có thể đảo ngược, nghĩa là người dùng muốn tăng cân trở lại, họ chỉ cần ngắt kết nối hoặc tháo con chip ra khỏi dạ dày.

Theo một thống kê mới, trên toàn thế giới hiện đang có hơn 710 triệu người, bao gồm 107.7 triệu trẻ em và 603.7 triệu người lớn, bị béo phì. Họ đều gặp phải các vấn đề sức khỏe, gây ra khoảng 4 triệu cái chết mỗi năm.

Điều trị béo phì là cực kỳ khó khăn. Có nhiều biện pháp có thể giúp chúng ta giảm cân, từ thay đổi lối sống như tập thể dục, ăn kiêng cho đến phẫu thuật hút mỡ, thậm chí là thắt nhỏ dạ dày. Tuy nhiên, tất cả các biện pháp đều có nhiều nhược điểm, hoặc là chúng khó thực hiện hoặc là chúng có giá thành đắt đỏ và tiềm ẩn nhiều nguy cơ biến chứng.

Con chip giảm cân là một phần nghiên cứu của tiến sĩ Xudong Wang, nhà khoa học vật liệu từng lọt vào top 35 nhà sáng chế dưới 35 tuổi do Tạp chí MIT Technology Review bình chọn. Nó sử dụng nguyên lý “Điều chế thần kinh” (Neuromodulation), điều khiển các chức năng của cơ thể bằng cách kích thích hoặc tác động đến các tín hiệu sinh lý thần kinh.

Trước đây, các nhà khoa học đã biết dây thần kinh phế vị là một sợi dây thần kinh đối giao cảm hỗn hợp, chứa cả sợi thần kinh hướng tâm và ly tâm. Nó đóng vai trò cầu nối tín hiệu để truyền thông tin giữa não (trung tâm hệ thần kinh) tới các phần khác của cơ thể (đầu, cổ, ngực và bụng). Một số nghiên cứu đã chứng minh rằng nếu chúng ta kích thích điện vào dây thần kinh phế vị thì có thể điều khiển được một số chức năng sinh lý liên quan đến thức ăn, chuyển hóa năng lượng và kiểm soát đường huyết. Tất cả có thể được thiết kế để tạo ra hiệu ứng giảm cân.

Thực tế, trên thị trường cũng đã có con chip kích thích dây thần kinh phế vị dùng để cấy ghép vào cơ thể nhằm mục đích giúp người dùng giảm cân. Nhưng con chip mới có hệ thống điện rất cồng kềnh và phức tạp. Nó có pin nên cần được sạc định kỳ và các cơ chế kích thích phải được lập trình từ bên ngoài cơ thể bệnh nhân. Bản thân việc cấy ghép một thiết bị như vậy vào cơ thể cũng gây ra những rủi ro nhất định, bao gồm làm tổn thương các mô lân cận và nhiều tác dụng phụ khác.

Với những lý do như vậy, tiến sĩ Xudong Wang và nhóm nghiên cứu đã tìm cách thiết kế một con chip có thể tự cung cấp năng lượng và hoạt động bền vững bên trong cơ thể bệnh nhân. Ông sử dụng một thiết bị phát điện nano linh hoạt, khi dán nó vào dạ dày, thiết bị có thể tạo ra những xung điện 2 pha theo mỗi nhịp co bóp của nó. Các tín hiệu điện lại được dẫn nối để kích thích các sợi thần kinh phế vị hướng tâm, giúp người béo cảm thấy no, từ đó giảm lượng thức ăn và giảm được cân.

Con chip đã được thử nghiệm trên chuột. Trong vòng 18 ngày đầu sau khi miếng chip được dán vào dạ dày, những con chuột đã giảm được 35% cân nặng. Hiệu quả tiếp tục được duy trì và nâng lên tới 38% trong thời gian 75 ngày thử nghiệm còn lại. Các chỉ số chụp CT và xét nghiệm máu cho thấy miếng chip rất ổn định và tương thích sinh học với cơ thể những con chuột.

Các nhà nghiên cứu cho biết, ưu điểm của hệ thống kích thích thần kinh phế vị của mình là nó không sử dụng pin, nhỏ gọn, do đó ít đòi hỏi can thiệp xâm lấn so với các biện pháp giảm cân khác như cắt hoặc thắt dạ dày, túi mật. Hơn nữa, nó là một biện pháp có thể đảo ngược, khi không cần hoặc không muốn giảm cân, người cấy có thể ngắt kết nối hoặc loại bỏ hoàn toàn con chip để tăng cân trở lại.

Con chip giảm cân của tiến sĩ Xudong Wang vừa được giới thiệu tại hội nghị của Hiệp hội Nghiên cứu Vật liệu, nơi tập hợp nhiều nghiên cứu của các kỹ sư y sinh, để tạo ra các thiết bị điện tử sinh học tiên tiến. Shervanthi Homer-Vanniasinkam, một kỹ sư y sinh tại Đại học College London cho biết: “Những bước nhảy vọt trong công nghệ đang được tạo ra trong lĩnh vực”. Chuyên gia thần kinh học Bernhard Wolfrum, đến từ tại Đại học Kỹ thuật Munich, Đức có cùng quan điểm khi cho rằng, các thiết bị điện tử sinh học nếu có thể tích hợp dễ dàng vào cơ thể mà không gây biến chứng có thể mở ra những ứng dụng trong mơ.

Wolfrum giải thích: “Nếu có thể khai thác được điều này, chúng ta có thể tạo ra những phương pháp tiếp cận y tế hoàn toàn mới không cần đến thuốc. Hiện có rất nhiều nhà khoa học đang theo đuổi điều này”