Thứ Sáu, 28/02/2020 Cấu trúc Cổng Đăng nhập
Tin hoạt động SởTin trong tỉnhTin trong nướcTin thế giớiTin tổng hợpSở hữu trí tuệHoạt động KH&CN cơ sởPhổ biến pháp luật
TIN TỨC - SỰ KIỆN: Tin thế giới
Cập nhật: Thứ Sáu, ngày 26/7/2019

Mang đến sự sống mới cho bộ não đã chết
Các nhà khoa học Mỹ đã hồi sinh thành công các tế bào não lợn đã chết, thách thức sự hiểu biết của chúng ta về định nghĩa của cái chết.
Stefano Daniele, Zvonimir Vrselja và Nenad Sestan (từ trái qua phải) đang làm thí nghiệm với hệ thống tưới máu não BrainEx. Ảnh: New York Times.

Vài năm trước, nhà nghiên cứu Nenad Sestan tại Đại học Yale (Mỹ) nảy sinh ý tưởng về một thí nghiệm khá độc đáo và kỳ lạ. Ý tưởng này tập trung vào bộ não của động vật có vú, cụ thể là các tế bào thần kinh (neuron) hình nhánh cây chi phối lời nói, chức năng vận động và suy nghĩ. Sestan thường xuyên đặt hàng các lát cắt mô não người và não động vật từ nhiều ngân hàng não khác nhau, vận chuyển mẫu vật đến phòng thí nghiệm tại thành phố New Haven trong các thùng làm lạnh chứa đầy băng đá. Thường thì các mô não sẽ được chuyển đến trong vòng 3 đến 4 giờ sau cái chết của người hiến tặng hoặc con vật, nhưng đôi khi phải mất hơn một ngày. Điều thú vị là Sestan và các cộng sự vẫn có thể nuôi cấy hoặc khiến các tế bào riêng lẻ hoạt động từ những mô não đã chết.

“Nếu bạn có thể khôi phục hoạt động cho từng tế bào não của con vật sau khi chết, điều gì có thể ngăn cản bạn khôi phục hoạt động của toàn bộ lát cắt não”, Sestan cho biết.

Năm 2012, Sestan đã hợp tác với hai thành viên trong phòng thí nghiệm bao gồm Mihovil Pletikos và Daniel Franjic để tìm cách phát triển một chất lỏng đặc biệt có thể bảo quản những khối não người, lợn, chuột dày hàng cm trong thời gian dài. “Sáu ngày là kỷ lục của chúng tôi. Sau sáu ngày, các tế bào não vẫn có thể nuôi cấy được”, Sestan nói. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu đã gặp phải nhiều trở ngại. Khi bộ não bị cắt thành những lát cực kỳ mỏng, các cấu trúc nhỏ bé bên trong bộ não bị phá hủy. Do đó, việc khôi phục hoạt động của toàn bộ lát cắt não dường như là không thể.

Một hôm, Sestan ghé qua khoa giải phẫu bệnh của Đại học Yale để thảo luận với một đồng nghiệp tên là Art Belanger, người quản lý nhà xác của trường đại học. “Khi nhìn lướt qua mọi thứ xung quanh, tôi nhận thấy có một bộ não người đang nằm trong bồn chứa ở tư thế lộn ngược. Khi quan sát kỹ hơn, tôi phát hiện chất bảo quản trong một chai nhựa đang chảy nhỏ giọt vào động mạch của não thông qua một vài đường ống”, Sestan nhớ lại. Hệ thống này có tác dụng bảo quản não trong thời thời gian dài nhằm phục vụ mục đích nghiên cứu. Nó hoàn toàn khác biệt so với phương pháp làm đông lạnh mẫu vật hoặc ngâm trong dung dịch formaldehyd. “Trái ngược phương pháp ngâm, phương pháp tưới máu (perfusion) bắt chước dòng chảy của máu qua não thông qua mạng lưới mạch máu. Hãy tin tôi. Phương pháp tưới máu này hiệu quả hơn nhiều so với các phương pháp truyền thống”, Belanger nói với Sestan.

Sestan chợt nghĩ có lẽ mình nên thay đổi hướng nghiên cứu, chuyển từ mục tiêu khôi phục hoạt động của lát cắt não sang toàn bộ não thông qua phương pháp tưới máu của Belanger bằng một chất lỏng giàu hemoglobin.

Năm 2015, Sestan gửi thư cho John L. Robertson, giáo sư tại khoa Kỹ thuật Y sinh tại Đại học Bách khoa Virginia, nhờ chế tạo một hệ thống tưới máu cho não với tên gọi BrainEx. Để thực hiện thí nghiệm mới, Sestan đã hợp tác với hai nhà nghiên cứu là Zvonimir Vrselja (một chuyên gia trong lĩnh vực X-quang) và Stefano Daniele (người đã dành nhiều năm nghiên cứu về thoái hóa não ở bệnh nhân Parkinson).

Hệ thống tưới máu não BrainEx. Ảnh: New York Times.
Hệ thống tưới máu não BrainEx. Ảnh: New York Times.

Cả ba nhà khoa học quyết định sẽ không thử nghiệm trên não người do vấn đề đạo đức. Họ tiếp cận với một cơ sở giết mổ để thu mua não lợn - bộ phận thường bị loại bỏ trong quá trình giết mổ - và mang về phòng thí nghiệm.

Các nhà khoa học cưa hộp sọ và cẩn thận tách bộ não ra để không làm ảnh hưởng đến các mạch máu. Sau đó, họ loại bỏ lượng máu còn sót lại và đặt bộ não vào trong một hộp nhựa, kết nối nó với hệ thống tưới máu BrainEx thông qua động mạch cảnh. Một lượng chất lỏng sinh lý tương đương chai rượu vang với các thành phần giống như máu sẽ được đổ vào bình chứa của hệ thống BrainEx. Nó chảy qua thiết bị oxy hóa (đóng vai trò giống như phổi) khiến chất lỏng chuyển từ màu đỏ thẫm chuyển sang màu đỏ tươi. Một thiết bị điều hòa nhiệt độ nhỏ nằm dưới hộp nhựa giúp kiểm soát nhiệt độ của bộ não. Trong khi đó, áp lực và tốc độ của chất lỏng được tạo ra bởi một máy bơm tích hợp bộ tạo xung tự động nhằm mô phỏng nhịp đập của tim.

Vì vấn đề nhân đạo, nhóm nghiên cứu đã thực hiện các bước để đảm bảo bộ não sẽ không “tỉnh lại” và nhận thức được trong lúc “hồi sinh”. Cụ thể, họ đã thêm các hợp chất để ngăn chặn hoạt động thần kinh vào trong chất lỏng sinh lý.

Khi hệ thống BrainEx hoạt động, chất lỏng bắt đầu lưu thông trong động mạch, mao mạch và tĩnh mạch của bộ não theo một vòng lặp. Chất lỏng chảy qua một thiết bị lọc (thiết bị thẩm tách) để loại bỏ chất thải một cách tự nhiên giống chức năng của thận.

Vrselja phác thảo thiết kế cơ bản của hệ thống BrainEx. Ảnh: New York Times.
Vrselja phác thảo thiết kế cơ bản của hệ thống BrainEx. Ảnh: New York Times.

Theo kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature vào tháng 4/2019, nhóm nghiên cứu đã duy trì quá trình tưới máu trong 6 giờ cho não lợn. Họ phát hiện hầu hết các phần của bộ não đã khôi phục chức năng trao đổi chất. Cụ thể, tế bào não lợn đã lấy oxy và glucose và chuyển chúng thành các chất chuyển hóa như carbon dioxide, quá trình cho thấy chúng đang tiêu thụ năng lượng. Tất cả những điều này là biểu hiện thông thường ở các tế bào não còn sống.

Sestan theo dõi tín hiệu điện trong não lợn nhờ sử dụng máy theo dõi chỉ số lưỡng phổ (BIS) - công cụ được dùng trong bệnh viện để đo lường mức độ hôn mê của bệnh nhân trong quá trình phẫu thuật. Chỉ số BIS được tính theo thang điểm từ 0 đến 100. Kết quả bằng 0 nghĩa là không có hoạt động điện, trong khi kết quả từ 90 đến 100 tương ứng với chức năng não đầy đủ ở một người sống. Trong quá trình thí nghiệm, Sestan đo được chỉ số BIS ở não lợn đạt giá trị bằng 10, tương tự những gì được nhìn thấy ở một bệnh nhân ở trong tình trạng hôn mê sâu.

“Ở giá trị BIS này, não lợn không xuất hiện ý thức mà chỉ có sự hoạt động về mặt tế bào”, Sestan cho biết. “Với các biện pháp can thiệp phù hợp, bộ não của động vật có vú lớn có thể khôi phục khả năng tuần hoàn máu trong các mao mạch, một số chức năng phân tử và chức năng tế bào nhiều giờ sau khi con vật chết”.

Sestan cho rằng, nếu loại bỏ các hợp chất để ngăn chặn hoạt động thần kinh, họ có thể thu được các tín hiệu điện trong não lợn và không thể loại trừ khả năng não lợn có thể xuất hiện ý thức trở lại. Tuy nhiên, Sestan nói sẽ không bao giờ thử làm điều đó.

Sestan cho biết, không có gì ngăn cản các nhà khoa học ngay lập tức chế tạo một cỗ máy tưới máu được tối ưu hóa cho bộ não con người. Một thiết bị như vậy có thể dùng trên chiến trường, giúp bảo vệ não của một người lính bị thương nặng. Trong tương lai xa, nó sẽ là thiết bị tiêu chuẩn trong phòng hồi sức cấp cứu.

http://cesti.gov.vn
Tin, bài cùng lĩnh vực
Viện Pasteur Paris nuôi cấy thành công các chủng virus corona mới (04/02/2020)
Nga công bố thuốc có thể điều trị virus corona mới (04/02/2020)
Châu Âu đưa 'máy dọn rác vũ trụ' vào không gian (08/01/2020)
Pin trạng thái rắn có thể tăng gấp đôi mật độ của pin lithium-ion (06/12/2019)
Thiết bị mới thu và tích trữ năng lượng từ mặt trời (06/12/2019)
Chế tạo da người trong phòng thí nghiệm (15/11/2019)
Trí tuệ nhân tạo chuyển đổi hình ảnh 2D thành 3D bằng kỹ thuật học sâu (15/11/2019)
Giường bệnh bằng đồng có tác dụng diệt khuẩn (15/11/2019)
Pin mặt trời hữu cơ mới lập kỷ lục thế giới về hiệu suất (14/11/2019)
Thí nghiệm phát hiện hạt nhân nguyên tử (13/11/2019)
Thử nghiệm lâm sàng đầu tiên an toàn khi sử dụng các tế bào miễn dịch được chỉnh sửa gen chống lại ung thư (12/11/2019)
Chẩn đoán ung thư cổ tử cung nhanh hơn bằng Trí tuệ nhân tạo (12/11/2019)
Tạo ra virus tiêu diệt mọi loại tế bào ung thư (12/11/2019)
Thiết kế pin mới lưu trữ tốt hơn cho lưới năng lượng tái tạo (12/11/2019)
Giải pháp “Bẫy ung thư” được cấy ghép dưới da có thể thay thế thủ thuật sinh thiết để phát hiện ung thư (11/11/2019)
Pin lithium ion mới có thể sạc xe điện trong 10 phút (11/11/2019)
Có thể in 3D da sống từ các mạch máu (11/11/2019)
Chất xơ tách các ống nano cacbon hiệu quả (11/11/2019)
Các nhà vật lý tìm ra chất siêu dẫn ở nhiệt độ cao mới (11/11/2019)
Phát hiện thêm chủng virus HIV mới (11/11/2019)
Biến đổi chất độc nguy hại thành cảm biến sinh học (11/11/2019)
Pin lượng tử lưu trữ năng lượng vô hạn (07/11/2019)
Phương pháp mới giúp xác định niên đại của đá (07/11/2019)
Công nghệ mới biến khí thải thành nhiên liệu tái tạo (07/11/2019)
Thử nghiệm thành công vaccine mới có thể diệt vi khuẩn lao (06/11/2019)
Nấm có thể giảm sự phụ thuộc vào phân bón (06/11/2019)
Tấm phủ mỏng giúp pin năng lượng mặt trời hấp thu ánh sáng hồng ngoại để tạo năng lượng (06/11/2019)
Vải biến hình hoạt động chỉ bằng nhiệt độ cơ thể (06/11/2019)
Hoạt chất mới bảo vệ cây trồng khỏi hạn hán, bất chấp biến đổi khí hậu (28/10/2019)
Phương pháp cracking bằng hơi nước biến rác thải nhựa thành nhựa chất lượng cao (28/10/2019)
Vật liệu sinh học mới điều trị chấn thương tủy sống (28/10/2019)
Chế tạo thành công tấm chắn tàng hình (28/10/2019)
Phát triển tế bào sợi cơ trong thịt nuôi cấy nhân tạo (28/10/2019)
Ứng dụng trí tuệ nhân tạo chẩn đoán giảm thị lực (23/10/2019)
Vật liệu mới thu CO2 và chuyển đổi thành vật liệu hữu cơ hữu ích (22/10/2019)
Chất rắn điện tử có thể giảm phát thải cacbon trong tủ lạnh và điều hòa không khí (22/10/2019)
Trí tuệ nhân tạo tham dự cuộc thi viết luận (23/10/2019)
Robot giúp bệnh nhân theo dõi bệnh mãn tính tại nhà (17/10/2019)
Máy bay chạy bằng điện đầu tiên trên thế giới (16/10/2019)
Xử lý chất thải Lignoxenluloza bằng phương pháp sinh học (16/10/2019)
Nghiên cứu về giảm nghèo đoạt Nobel Kinh tế 2019 (15/10/2019)
Máy in 3D khổng lồ in nguyên một chiếc tàu (15/10/2019)
Chiếc áo giúp người khiếm thính cảm thụ được âm nhạc (14/10/2019)
Rác thải nhựa có thể phân hủy nhanh hơn dưới ánh mặt trời (14/10/2019)
UNICEF chấp nhận việc quyên góp bằng Bitcoin và Ether (14/10/2019)
Máu nhân tạo có thể được truyền cho tất cả các nhóm máu (14/10/2019)
Phát triển chất liệu lụa in và xóa được nhiều lần (14/10/2019)
Đức chế tạo hệ thống cảm biến đo ô nhiễm nước thải công nghiệp (11/10/2019)
Cô gái trẻ chế bao nhựa phân hủy trong vài tuần từ da và vảy cá (11/10/2019)
Aspirin có thể giảm một nửa tác hại của ô nhiễm không khí (11/10/2019)
Quyết định số 3110/QĐ-UBND về việc Quyết định v/v Phê duyệt đề tài: Nghiên cứu xây dựng mô hình ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ trong nuôi cá chình lồng tại Quảng Trị

Quyết định số 214/QĐ-SKHCN về việc Quyết định phê duyệt danh mục nhiệm vụ thường xuyên theo chức năng của Trung tâm Nghiên cứu, ứng dụng và Thông tin KH_CN thực hiện năm 2020

Quyết định số 2625/QĐ-UBND về việc Quyết định v/v phê duyệt đề tài: "Đánh giá nhu cầu thị trường lao động và đề xuất các giải pháp về đào tạo nhằm phát triển nguồn nhân lực tỉnh Quảng Trị giai đoạn 2019 - 2025 và tầm nhìn đến năm 2030"

Quyết định số 221/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Đoàn thẩm tra về An toàn và kiểm soát bức xạ

Quyết định số 222/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Đoàn thẩm tra về An toàn và kiểm soát bức xạ tại cơ sở phòng khám Đa khoa Tâm An

Báo cáo số 94/BC-SKHCN về việc Báo cáo kết quả 5 năm thực hiện Nghị quyết Đại hội Đảng bộ tỉnh lần thứ XVI trong lĩnh vực Khoa học và Công nghệ

Kế hoạch số 31/KH-SKHCN về việc Kế hoạch Thực hiện Chỉ thị số 10/CT-TTg ngày 22/4/2019 của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường xử lý, ngăn chặn có hiệu quả tình trạng nhũng nhiễu, gây phiền hà cho người dân, doanh nghiệp trong giải quyết công việc

Quyết định số 272/QĐ-SKHCN về việc Quyết định Ban hành Quy trình triển khai thực hiện Chính sách hỗ trợ ứng dụng, nhân rộng các kết quả khoa học và công nghệ trên địa bàn tỉnh Quảng Trị giai đoạn 2017 - 2025

Quyết định số 27/QĐ-SKHCN về việc Về việc ban hành Quy định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN Quảng Trị

Kế hoạch số 10/KH-SKHCN về việc Kế hoạch Tập huấn xây dựng áp dụng hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn TCVN 9001 vào hoạt động UBND các Phường, xã, thị trấn trên địa bàn tỉnh năm 2019.

Thông báo về việc tổ chức xét tuyển viên chức làm việc tại Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN

Thông báo Kết quả xét tuyển viên chức làm việc tại Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng

Thông báo về việc tổ chức xét tuyển viên chức làm việc tại Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN

Kết luận thanh tra về đo lường

Kết luận thanh tra về an toàn bức xạ, hạt nhân và đo lường

Thống kê lượt truy cập
Số người online 583
Hôm nay 2.372
Hôm qua 3.560
Tất cả 1.614.451

© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
Chịu trách nhiệm: Trần Ngọc Lân, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ
 204 Hùng Vương, Đông Hà; ĐT: 0233.3550 382. Hệ thống chạy tốt nhất trên trình duyệt Cốc cốc.

Thiết kế và xây dựng: Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN
Ghi rõ nguồn Dostquangtri khi sử dụng thông tin từ website này