Ranh giới giữa người và máy đang dần bị xóa nhòa khi các nhà khoa học Nhật Bản vừa cấy thành công tế bào sống lên ngón tay của robot.
Nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học Công nghiệp tại Đại học Tokyo vừa chế tạo một robot lai sinh học (biohybrid) – về bản chất là robot được tích hợp thêm các mô sống – và có thể duy trì hoạt động trong hơn một tuần. Kết quả này đã được công bố trên Tạp chí Science Robotics vào hôm 30/05.
Bước đầu tiên trong công việc chế tạo robot lai sinh học là xây dựng một bộ khung [xương] nhờ công nghệ in 3D. Đồng thời, các nhà khoa học gắn lên đó các mỏ neo để treo những mô sống – và khi sử dụng điện cực (electrode) sẽ có tác dụng kích thích các cơ bắp sống, khiến chúng co rút được.
Tiếp theo đó, nhóm nghiên cứu sở dụng nguyên bào cơ (myoblast) – tế bào gốc có khả năng phát triển thành các loại cơ khác nhau – để tạo nên cơ bắp sống. Để làm được điều này, các nhà khoa học đã tích hợp myoblast lên những tấm hydrogel được chọc lỗ để gắn vào các mỏ neo trên bộ khung, đồng thời gia cố thêm bằng cấu trúc sợi để khuyến khích sự phát triển của những bó sợi cơ giữa các neo.
“Một khi cơ bắp được tạo thành, chúng sẽ hoạt động thành từng cặp tương phản, làm nhiệm vụ co và giãn, giống như trên cơ thể người vậy”, Shoji Takeuchi – tác giả, thành viên của nhóm nghiên cứu – phát biểu trong buổi ra mắt mới đây. “Thực tế, chúng tôi đã cố gắng tạo ra những lực đối ngược nhau để ngăn các sợi cơ bị co rút hay suy thoái, giống như các nghiên cứu trước đây”.
Trong đoạn video giới thiệu có hình ảnh con robot làm dấu bẻ ngón tay. Đó có thể là sự bắt chước tệ hại đối với kiểu REDRUM mà đứa trẻ nghịch ngợm trong phim “The Shinning” vẫn thường làm, nhưng cũng đủ để cho phép nó nhặt một chiếc vòng nhỏ và treo lên móc. Thậm chí, nếu hoạt động một cách hài hòa, nó còn có khả năng nâng cả một chiếc bàn nhỏ hình vuông.
Các kỹ sư thừa nhận, rằng việc tạo ra những ngón tay lai sinh học như trên không phải cách hiệu quả nhất để hoàn thành những nhiệm vụ như vậy. Tuy nhiên, họ tin những con robot có thể phục vụ được rất nhiều công việc khác, bên cạnh tiềm năng ứng dụng thực tế trong tương lai.
Trước hết, chúng ta đã có thể chế tạo một con robot phức tạp và nghiên cứu về nó, để hiểu biết thêm về cách cơ thể người hoạt động, đồng thời nên ứng dụng vào trong điều trị y tế như thế nào. “Nếu tích hợp thêm nhiều cơ bắp như vậy vào trong một thiết bị, chúng ta hoàn toàn có khả năng mô phỏng lại các hoạt động cơ phức tạp, như của cánh tay, bàn tay và những bộ phận khác”, Yuya Morimoto – trưởng nhóm nghiên cứu – phát biểu.
Thứ nữa, chúng ta đã có thể bắt đầu sử dụng những con robot như vậy trong ngành công nghiệp dược phẩm, chẳng hạn cho mục đích thử nghiệm thuốc, ngay trên cơ bắp lai sinh học, thay vì sử dụng các loài động vật. Viễn cảnh này cũng khá tương đồng với công nghệ organ-on-a-chip (chip nuôi cấy tế bào lỏng đa kênh 3D giúp mô phỏng các cơ quan trên cơ thể người) hiện vẫn đang được phát triển.
Trong khi ngón tay của robot lai sinh học vẫn đang gặp phải rất nhiều giới hạn cần phải vượt qua, thì tương lai của y học, cuối cùng có lẽ vẫn sẽ nằm trong tay chúng.