Một nhóm nghiên cứu tại Đại học King’s College London mới đây vừa phát triển một miếng dán siêu nhỏ tích hợp hàng chục triệu kim nano mảnh hơn cả sợi tóc người có khả năng thu thập dữ liệu phân tử trực tiếp từ mô bệnh mà không cần cắt bỏ hay gây tổn thương mô.

Phát minh này hứa hẹn thay thế phương pháp sinh thiết truyền thống, mở ra một kỷ nguyên mới trong chẩn đoán và theo dõi bệnh lý như ung thư não hay Alzheimer theo thời gian thực, không gây đau đớn và hoàn toàn không xâm lấn.

Sinh thiết là thủ thuật phổ biến được thực hiện hàng triệu lần mỗi năm trên toàn thế giới. Tuy mang lại thông tin chẩn đoán giá trị, song đây lại là phương pháp xâm lấn gây đau, tiềm ẩn biến chứng và khó thực hiện lặp lại tại cùng một vị trí, đặc biệt là trong các cơ quan nhạy cảm như não.

Miếng dán mới sử dụng công nghệ kim nano cực nhỏ để thu thập "dấu vân tay phân tử" của tế bào, bao gồm lipid, protein và mRNA, mà không làm tổn thương mô. Nhờ đó, bác sĩ có thể thực hiện các xét nghiệm lặp lại nhiều lần tại cùng một vị trí, theo dõi tiến triển bệnh liên tục và cá thể hóa liệu trình điều trị cho từng bệnh nhân.

“Kết quả mang tính đột phá này là thành quả sau 12 năm nghiên cứu”, tiến sĩ Ciro Chiappini, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết trên tạp chí Nature Nanotechnology. “Chúng tôi đang mở ra một hướng đi hoàn toàn mới trong việc giám sát bệnh lý não và y học cá thể hóa”.

Trong các thử nghiệm tiền lâm sàng trên mô ung thư não lấy từ người và chuột, công nghệ đã cho thấy khả năng phân tích phân tử đa chiều vượt trội, thậm chí có thể phân biệt các loại tế bào khác nhau trong cùng một mẫu, điều mà phương pháp sinh thiết truyền thống không thể thực hiện.

Thông tin thu được sẽ được xử lý qua kỹ thuật khối phổ và trí tuệ nhân tạo (AI), giúp xác định sự hiện diện của khối u, mức độ phản ứng với điều trị và tiến triển bệnh ở cấp độ tế bào. Đặc biệt, trong phẫu thuật não, việc sử dụng miếng dán tại vùng nghi ngờ chỉ mất khoảng 20 phút để cho kết quả, hỗ trợ bác sĩ ra quyết định kịp thời về việc cắt bỏ mô.

Công nghệ này còn có khả năng tích hợp vào nhiều thiết bị y tế quen thuộc như băng dán, ống nội soi hay kính áp tròng nhờ quy trình chế tạo dựa trên công nghệ vi mạch bán dẫn.

Theo nhóm nghiên cứu, miếng dán nano không chỉ góp phần nâng cao độ chính xác trong chẩn đoán mà còn cải thiện đáng kể trải nghiệm cho bệnh nhân, giúp loại bỏ nỗi sợ đau đớn và rủi ro từ sinh thiết.

“Đây có thể là dấu chấm hết cho các cuộc sinh thiết truyền thống,” tiến sĩ Chiappini nhận định. “Chúng tôi đang giới thiệu một công cụ chẩn đoán và theo dõi hoàn toàn mới an toàn, không xâm lấn, giúp các bác sĩ và bệnh nhân đưa ra những quyết định nhanh và tốt hơn”.