Phẫu thuật đã có từ thời cổ đại và không ngừng phát triển khi hiểu biết giải phẫu cùng sinh học ngày càng mở rộng, trong đó ứng dụng robot là bước nhảy vọt đáng kể.

Với robot tiên tiến, bác sĩ có thể tiến hành phẫu thuật vô cùng chính xác, giảm cảm giác khó chịu lẫn tổn thương mô. Trường cao đẳng Phẫu thuật Mỹ ghi nhận tỷ lệ dùng robot hỗ trợ tăng từ 1,85% năm 2012 lên 15,1% năm 2018, điều này chứng tỏ sự chấp nhận lẫn tính hiệu quả của công nghệ robot trong y học.

Nhưng nhóm của Giáo sư Tian Zhenhua (Đại học Công nghệ Virginia) muốn đột phá hơn nữa. Họ tập trung phát triển phương pháp di chuyển mục tiêu nhỏ như tế bào hay thuốc bên trong cơ thể mà chẳng tạo ra vết mổ nào.

Cách tiếp cận này dựa trên bộ phát năng lượng âm thanh, tạo ra trường xoáy âm thanh 3D phức tạp như “chiếc nhíp vô hình” vượt qua được rào cản sinh học như xương hay mô.

Theo ông Tian, phương pháp của họ sản sinh bẫy âm thanh hình vòng cho phép thao tác chính xác mục tiêu nhỏ. Bộ phát năng lượng sở hữu thấu kính tùy chỉnh giúp thay đổi cấu hình sóng âm truyền đi. Trường xoáy âm thanh tâm rỗng với tần số từ 0,5 - 1MHz có thể truyền xuyên qua hộp sọ.

Phương pháp đột phá nêu trên không chỉ cách mạng hóa phẫu thuật bằng robot mà sẽ còn hữu ích với nhiều lĩnh vực, từ cơ khí đến nghiên cứu sinh học và hóa học. Ông Tian cho biết: “Nó có thể được sử dụng cho tình huống cần thay đổi tốc độ dòng máu hay di chuyển thuốc dạng nano”. Giáo sư còn nghĩ đến viễn cảnh xử lý chất nguy hiểm mà không cần tiếp xúc, điều khiển vật liệu keo tự lắp ráp, sắp xếp chính xác vật liệu nano.

Cẩm Bình