Các nhà khoa học sử dụng chip RFID để theo dõi các mẫu sinh học

Một cơ quan gan người với một vi mạch RFID được nhúng.

Ngày nay, chip nhận dạng qua tần số vô tuyến (RFID) được sử dụng cho tất cả mọi thứ, từ việc trả tiền vận chuyển công cộng đến theo dõi vật nuôi đến việc ngăn chặn người bán hàng. Nhưng bây giờ, các nhà nghiên cứu ở Mỹ và Nhật Bản muốn sử dụng chúng cho mục đích khác: theo dõi các chất hữu cơ, các mẫu mô của con người bắt chước các mảnh nội tạng và được phát triển từ tế bào gốc. Các chất hữu cơ mà các nhà nghiên cứu nhúng chip RFID hoạt động bình thường và chịu được các điều kiện khắc nghiệt, cho thấy rằng chúng có thể là một cách hữu ích để tổ chức và xác định số lượng lớn các chất hữu cơ thường cần trong các tình huống thử nghiệm. Tác phẩm xuất hiện ngày 31 tháng 5 trên tạp chí iScience .

Xem thêm: Dữ liệu cảm biến truyền qua răng có gắn RFID về chế độ ăn uống

“Cách tiếp cận đa ngành này có khả năng mang đến một hướng đi đột phá: ý tưởng là kết hợp các chất hữu cơ với công nghệ kỹ thuật số để tiến hành thử nghiệm và cấy ghép thuốc”, tác giả cao cấp Takanori Takebe, một bác sĩ lâm sàng và nhà nghiên cứu tại Trung tâm Y tế Bệnh viện Trẻ em Cincinnati, Tokyo Medical và Đại học Nha khoa, và Đại học Thành phố Yokohama.

Các cơ quan của con người là một con đường đầy hứa hẹn để nghiên cứu về sự phát triển và bệnh tật của con người vì chúng tái tạo cấu trúc, chức năng và kiểu hình của các cơ quan của chúng ta trong hình thu nhỏ trong phòng thí nghiệm. Được sinh ra từ các tế bào gốc đa năng do con người tạo ra , chúng phân chia, biệt hóa và tự lắp ráp theo các chương trình tăng trưởng của các cơ quan tương ứng. Và đặc biệt trong y học, họ có thể minh họa tác dụng của một số loại thuốc đối với các cơ quan của chúng ta theo cách mà việc nuôi cấy tế bào truyền thống hơn không thể.

Ý tưởng nhúng vi mạch vào các cơ quan của con người có vẻ phù hợp tự nhiên với Takebe, người đã làm việc nhiều với chip RFID trong bối cảnh sức khỏe. Các con chip có thể được sử dụng để cảm nhận, ghi lại và theo dõi những thay đổi thú vị sống với số lượng lớn các chất hữu cơ cùng một lúc và vì các tế bào tự lắp ráp thành các cấu trúc 3 chiều trong quá trình tăng trưởng của một cơ quan, ông nghĩ rằng nó có thể xảy ra đối với vi mạch được tích hợp tự nhiên vào các cơ quan khi chúng đang phát triển. “Giới thiệu chip bằng các phương pháp mạnh như tiêm cực kỳ độc hại đối với các chất hữu cơ, vì vậy chúng tôi tận dụng sức mạnh tự xâm thực tự nhiên của organoid để tích hợp các vi mạch để chúng tôi có thể ngăn ngừa tổn thương và phá hủy mô”, ông nói.

Để kiểm tra quy trình này, anh và nhóm của mình đã trồng các loại organ gan lai chứa các chip RFID giá rẻ, có sẵn trên thị trường với kích thước bằng hạt cát. Họ phát hiện ra rằng 95% trong số 96 cơ quan thử nghiệm của họ đã kết hợp thành công chip . Các chất hữu cơ không bị hư hại theo quy trình: chúng có hình dạng bình thường, tiết ra protein gan bình thường và vận chuyển mật như mong đợi.

Các chip RFID, được biết đến với độ bền, cũng hoạt động như mong đợi. Các chất hữu cơ lai phát triển từ tế bào gốc của người hiến tặng bị bệnh gan nhiễm mỡ có thể được xác định bằng RFID trong một nhóm các chất hữu cơ từ nhiều nhà tài trợ. Và các con chip cũng đã đứng trước một số thử nghiệm về các loại điều kiện mà chúng có thể cần tồn tại để có ích trong nghiên cứu: chúng và các chất hữu cơ của chúng vẫn hoạt động bình thường sau khi được đông lạnh và tan băng để bảo quản lạnh, ở nhiệt độ gần âm 200 độ C, sau khi được nhúng vào parafin và ở một phạm vi độ pH khác nhau.

Xem thêm: Các bác sĩ ở Mỹ: Trẻ em bị buôn bán tình dục có cấy ghép RFID

Takebe thừa nhận rằng vẫn còn những hạn chế với phương pháp này. Cần làm thêm nhiều việc nữa để tăng quy mô sản xuất các chất hữu cơ lai này và ông và nhóm của mình hiện đang làm việc để phát triển một hệ thống có thể quét tần số vô tuyến và phát huỳnh quang của một loại organoid cùng một lúc. Ông cũng hy vọng rằng các loại vi mạch khác có thể được tích hợp vào các chất hữu cơ trong tương lai và các chip RFID với công nghệ cảm biến có thể được sử dụng để ghi lại dữ liệu thời gian thực về các chất hữu cơ. “Trọng tâm của phòng thí nghiệm của tôi là hoàn toàn sinh học, vì vậy một số thách thức này là những điều chúng tôi không thể giải quyết một mình. Nhưng với sự hợp tác giữa các chuyên gia trong các lĩnh vực khác nhau và đặc biệt là công nghệ phát triển nhanh như thế nào, tôi tin rằng chúng tôi có thể và sẽ giải quyết chúng”, ông nói nói.

Nguồn: phys.org

Người dịch: Trang Trịnh.

Bản quyền thuộc công ty Beetech.

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Follow by Email
Facebook
Facebook
Twitter
error: Content is protected !!