[rev_slider alias="Banner header"]
Trang chủ Ý tưởng sáng tạo toàn cầu 24h Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2023 – Công ty...

Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2023 – Công ty Đức phát minh công nghệ lượng tử cho phép chụp ảnh MRI quá trình trao đổi chất trong tế bào

Công ty khởi nghiệp NVision đã khai thác công nghệ lượng tử để cung cấp hình ảnh MRI chính xác hơn 100.000 lần bằng máy chụp cộng hưởng từ hiện nay, cho phép xác định ung thư và theo dõi quá trình điều trị.

Công nghệ chụp ảnh cộng hưởng từ siêu tốc của một công ty khởi nghiệp ở Đức có thể cứu sống nhiều người bằng phương pháp cho phép các bác sĩ quan sát nhanh và chính xác hơn để xác định bệnh ung thư sớm hoặc đánh giá một liệu pháp điều trị ung thư có hiệu quả hay không.

Công nghệ “siêu phân cực” của công ty công nghệ hình ảnh Nvision, sử dụng vật lý lượng tử tăng cường tín hiệu từ tính của những phân tử trong cơ thể con người lên tới 100.000 lần khi sử dụng máy MRI tiêu chuẩn.

Kỹ thuật này cho phép hình ảnh MRI hiển thị những thay đổi trong tế bào ở cấp độ trao đổi chất, cung cấp thông tin ở cấp độ mô tế bào với dung lượng lớn hơn và cho biết chính xác chỉ trong trong vài ngày chứ không phải vài tháng, liệu pháp điều trị ung thư đang được thực hiện có hiệu quả hay khối u đang tiếp tục lan rộng.

“Một số bệnh nhân không có thời gian. Một lần điều trị thất bại gần như là bản án tử hình vì tình trạng bệnh nhân khiến bác sĩ thực sự không có đủ thời gian để thay đổi hướng trị liệu”, Giám đốc điều hành Nvision Sella Brosh trong cuộc phỏng vấn với Euronews Next cho biết. Ông nhấn mạnh, công nghệ của NVision nhằm mục đích biến hình ảnh MRI thành một “kỹ thuật hoàn toàn khác”.

Cơ chế hoạt động có gì đặc biệt?

MRI sử dụng tín hiệu từ tính của nước để xác định vị trí của nước trong cơ thể và mức độ ảnh hưởng của nước đối với những mô xung quanh. Nước trong máu sẽ khác với nước trong cơ hoặc trong da, khiến các tín hiệu từ tính khác nhau, được MRI tạo ra hình ảnh giải phẫu của cơ thể.

“Những gì chúng tôi phát triển là cho phép MRI trở thành hình ảnh trao đổi chất ở quy mô lớn.” Sella Brosh Giám đốc điều hành công ty Công nghệ hình ảnh NVision giải thích.

Brosh giải thích: Con người có rất nhiều nước trong cơ thể nên tín hiệu từ tính từ nước rất mạnh. Nhưng nhược điểm của MRI là khả năng phát hiện những phân tử nhỏ khác trong cơ thể con người, một chất được hình thành trong hoặc cần thiết cho sự trao đổi chất, được gọi là chất chuyển hóa.

Sự trao đổi chất là sự sống, là phương thức mà con người tồn tại, đó cũng là cách những khối u và ung thư tồn tại, phát triển qua trao đổi chất. Những gì chúng tôi sáng tạo ra là cho phép máy chụp cộng hưởng từ trở thành thiết bị chụp ảnh quá trình trao đổi chất quy mô lớn”.

Không tập trung vào yếu tố kỹ thuật để máy MRI mạnh hơn hoặc nhạy hơn, công nghệ của NVision tập trung vào giải pháp khiến cho tín hiệu từ những chất chuyển hóa này mạnh hơn, giúp cho các máy MRI máy hiện có có thể dễ dàng đọc những tín hiệu này.

Công ty khởi nghiệp NVision chọn một chất chuyển hóa, pyruvate, một loại đường mà các tế bào ung thư ưa thích. Những gì NVision làm là lấy loại đường này và điều khiển các spin hạt nhân trên những nguyên tử carbon của phân tử đường, tăng cường tín hiệu từ tính của phân tử lên 100.000 lần trên một máy chụp cộng hưởng từ (MRI) tiêu chuẩn.

Giám đốc công nghệ (CTO) Ilai Schwartz của NVision cho biết: “Những gì mà MRI thu được thực sự là những spin trên các nguyên tử. Vấn đề với MRI là hầu hết những spins không được định hướng theo một chiều nhất định, tất cả các spin đều quay theo mọi chiều khác nhau và triệt tiêu năng lượng lẫn nhau.”

Ông giải thích: “Những gì chúng tôi làm đối với một loại đường cụ thể là định hướng tất cả các spin hạt nhân nguyên tử hoặc gần như tất cả theo một hướng. Nghe có vẻ phức tạp? Hãy tưởng tượng chúng ta cố đếm những chú lính đồ chơi nhỏ rải rác khắp sàn nhà. Nếu tất cả những chú lính đồ chơi đều đứng thành một hàng ngay ngắn thì việc đếm sẽ dễ dàng hơn nhiều”.

Bằng giải pháp khiến cho hình ảnh MRI trở nên rõ nét hơn ở cấp độ mô tế bào, công nghệ NVision giúp các bác sĩ phát hiện ung thư sớm hơn, thấy được kết quả trong vòng vài ngày khi sử dụng một liệu pháp điều trị. Video NVision Imaging Technologies

Chụp ảnh tế bào như chế độ Street View của Google

Sử dụng công nghệ Nvision, MRI không chỉ thu nhận những tín hiệu tế bào dễ dàng hơn mà còn có thể diễn giải nhiều thông tin hơn trong các mô tế bào.

Một điểm tương đồng cho lớp thông tin bổ sung là sự khác biệt giữa sử dụng Google Maps và Google Street View. Trên bản đồ, đường phố chỉ là một đường thẳng. Nhưng nếu người dùng phóng to và xem xét tương tự như trên Google Street View, người xem có thể thấy hình ảnh thực sự của tế báo, điều gì có vẻ phát triển phù hợp và điều gì không đúng.

Phương pháp khiến các chất chuyển hóa xuất hiện trên hình ảnh MRI có ý nghĩa vô cùng quan trọng, từ những bức ảnh có độ chính xác siêu cao, các chuyên gia y tế có thể theo dõi những tế bào xử lý những chất chuyển hóa và nhóm tế bào nào không hoạt động bình thường.

Khi pyruvate xâm nhập vào các tế bào bình thường, một phần của loại đường này chuyển thành lactate với một lượng nhỏ. Nhưng, các tế bào ung thư, do phát triển nhanh chóng sẽ tạo ra nhiều lactate hơn bình thường. Nhờ đó, khi phát hiện ra sự sản xuất quá mức lactate này có thể cho phép các bác sĩ xác định chính xác vị trí của khối u và theo dõi sự phát triển của khối u.

Ông Brosh giải thích: “Trong thời gian thực, bằng phương pháp chụp MRI với công nghệ Nvision, bác sĩ theo dõi đường khi đi vào tế bào và biến đổi thành những chất chuyển hóa khác với những mức độ khác nhau. Đó là một khía cạnh hoàn toàn mới mà MRI hiện nay có thể cung cấp”.

“Khái niệm về chụp MRI như một bức ảnh chụp nhanh cho thấy những chiếc ô tô trong bãi đỗ xe. Những xe này đứng yên, chúng ta thấy chúng trông như thế nào, nhưng không thể biết gì về cách những chiếc xe này vận hành. Khi cung cấp nhiên liệu cho xe và quan sát những chiếc xe hoạt động, chúng ta sẽ phát hiện những điều không ổn, một số xe không bám sát làn đường hoặc một số xe khác đang tăng tốc và gây nguy cơ rủi ro. Đó chính xác là những gì công ty Nvision thực hiện. Chúng tôi cung cấp nhiên liệu cho các tế bào và xem xét cách tế bào sử dụng nó để xác định, đâu là những tế bào không bình thường và những tế bào này phát triển ra sao?” Ông Brosh nói.

chupanhMRI02.jpg
Một nhân viên NVision chạy thử nghiệm với thiết bị siêu phân cực trong phòng thí nghiệm của công ty ở Ulm, Đức, ngày 25/4/2023. Ảnh Euronews

Phương thức này có an toàn không?

Trong phòng thí nghiệm ở Ulm, Đức, NVision điều chế “đường lượng tử” và tinh chế để an toàn khi tiêm vào bệnh nhân.

Anna Parker, giám đốc cấp cao về siêu phân cực NMR (cộng hưởng từ hạt nhân) của NVision cho biết: “Đây đều là những chất tự nhiên có trong cơ thể và chúng được tiêm vào trong điều kiện sinh lý bình thường nên hoàn toàn vô hại.

Theo bà, ưu điểm lớn của chụp cộng hưởng từ MRI là vô hại, có thể thực hiện bao nhiêu lần tùy ý mà không gây tổn thương cho bệnh nhân theo thời gian, không giống như phương pháp chụp PET-CT hoặc chụp X-quang khiến người bệnh phải tiếp xúc với bức xạ.

Điểm đặc biệt trong công nghệ mới này là những hiệu ứng phân cực của công nghệ NVision chỉ kéo dài vài phút, vì vậy cần được thực hiện ngay trước khi chụp MRI. Tất cả những gì nhân viên y tế cần làm là đặt một lọ “đường lượng tử” của NVision vào máy siêu phân cực. Máy sử dụng parahydrogen để phân cực spin trong chất lỏng trong vòng chưa đầy 2 phút, sau đó “đường lượng tử” sẵn sàng được tiêm vào bệnh nhân.

Theo báo cáo của Nvision, một số trung tâm nghiên cứu ung thư hàng đầu thế giới đã thử nghiệm công nghệ này, trong đó có Memorial Sloan Kettering, MD Anderson và Mass General (Bệnh viện Đa khoa Massachusetts) ở Mỹ, Đại học College London, Cambridge ở Anh và Đại học ETH Zurich ở Châu Âu. Những hệ thống đầu tiên được đặt hàng và sẽ giao vào quý I/ 2024.

Công ty khởi nghiệp Đức đang hy vọng có thể nhanh chóng mở rộng quy mô hàng trăm nghìn bệnh nhân có thể được sử dụng công nghệ của doanh nghiệp. Công ty sẽ cung cấp máy phân cực và bộ dụng cụ để tiêm cho các bệnh nhân trước khi chụp cộng hưởng từ MRI.

Hiện nay, Nvision tập trung vào mục tiêu chính là ung thư, nhưng khả năng theo dõi quá trình trao đổi chất bằng hình ảnh có thể giúp phát hiện ra nhiều tình trạng bệnh lý khác như bệnh tim, rối loạn thoái hóa thần kinh như bệnh Alzheimer, thậm chí cả rối loạn thấp khớp trước khi các triệu chứng của bệnh trở nên rõ ràng.

Ông Brosh tuyên bố: “Công nghệ này cho phép phát hiện và theo dõi tất cả những căn bệnh, bắt nguồn từ sự thay đổi trong quá trình trao đổi chất”.

Theo Viettimes

CÁC TIN KHÁC

Ra mắt ‘robot mềm’ có thể di chuyển linh hoạt, hứa hẹn nhiều ứng dụng thiết thực

Con “robot mềm” này có thể giúp chúng ta nghiên cứu tự nhiên và môi trường. Tính linh hoạt của chúng hứa hẹn sẽ...

‘Pin cát’ cung cấp năng lượng nhiệt cho toàn bộ thị trấn

'Pin cát' mới của PNE cao 13m, rộng 15m, cung cấp công suất đầu ra 1 MW và công suất 100 MWh, mức này tương đương với nhu cầu nhiệt của Pornainen trong một tuần vào mùa đông hoặc một tháng vào mùa hè.

Ra mắt “pin” muối nóng chảy khổng lồ đầu tiên trên thế giới

Cơ sở lưu trữ năng lượng xanh bằng muối nóng chảy mới khánh thành ở Đan Mạch được ví như viên pin khổng lồ và cực kỳ hiệu quả.

AI tạo ra “bản sao kỹ thuật số” của Trái đất giúp dự báo thiên tai với tốc độ siêu nhanh

Các nhà khoa học đã tạo ra một "bản sao kỹ thuật số" của Trái đất sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để dự đoán sớm thiên tai, giúp hạn chế hậu quả nghiêm trọng của những thảm họa khí hậu có nguy cơ xảy ra trong tương lai.

Công cụ AI phát hiện 3 loại ung thư trong vài phút chỉ bằng 1 giọt máu khô

Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển, thử nghiêm một công cụ trí tuệ nhân tạo (AI) để phát hiện chính xác và nhanh chóng 3 loại ung thư nguy hiểm (ung thư tuyến tụy, dạ dày và đại trực tràng) chỉ bằng một giọt máu khô.

‘Hành lang thông minh’ giúp giảm tắc nghẽn, tăng cường an toàn giao thông

Ùn tắc giao thông là một thách thức lớn đối với các thành phố, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến kinh tế, sức khỏe và sự an toàn của người dân. Các giải pháp quản lý giao thông hiện tại tối ưu hóa luồng giao thông nhưng thiếu sự kết nối với hành vi của người lái xe. Để khắc phục những hạn chế này và giảm thiểu tác động của giao thông, công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI), thuật toán học sâu và mô hình dự đoán khác được tận dụng để làm tăng mối liên kết giữa phương tiện và cơ sở hạ tầng đường bộ, giúp giảm thời gian di chuyển do tắc nghẽn giao thông.

Bài viết nổi bật

Đại học Sư phạm TP.HCM ‘bắt tay’ doanh nghiệp công nghệ Việt thúc đẩy chuyển đổi số

Theo hợp tác mới ký kết với Viettel Solutions, Đại học Sư phạm TP.HCM sẽ cùng doanh nghiệp này xây dựng các giải pháp công nghệ trong giáo dục tập trung vào 4 nội dung chính.

Nhóm sinh viên trường ĐH Ngoại thương giành giải ‘Olympic Kinh tế lượng và ứng dụng’

Ngày 12/6, tại Học viện Tài chính diễn ra Chung khảo Hội thi khoa học sinh viên toàn quốc 'Olympic Kinh tế lượng và ứng dụng' lần thứ VII, năm 2022. Ban Giám khảo đã chọn ra nhóm sinh viên ĐH Ngoại thương TP. Hồ Chí Minh giành giải Đặc biệt.

Bài viết mới nhất

TOP 100 Hồng bảo Kỷ lục Thế giới tại Việt Nam (P.73) Cầu Trường Tiền (Thừa Thiên Huế): Duyên dáng nét thơ chốn Thiền Kinh – [VIETKINGS-TOPPLUS đề cử]

(kyluc.vn) Dòng sông Hương chảy trong lòng thành phố Huế hơn 100 năm đã soi bóng một cây cầu. Trải qua thăng trầm lịch sử, cho dù bây giờ và mai sau ở đất cố đô đã và sẽ có nhiều công trình bắc qua dòng sông này, nhưng đó là biểu tượng không thể thay thế với tên gọi: cầu Trường Tiền.

Thiết lập Trung tâm AI không gian tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

Chiều 14-5, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông và Công ty cổ phần EON Reality Việt Nam đã ký hợp tác chiến lược ứng dụng công nghệ thực tế ảo, thực tế tăng cường (VR/AR) và trí tuệ nhân tạo (AI) trong đào tạo - giảng dạy, đưa giáo dục Việt Nam bứt phá trong kỷ nguyên số.

[WOWTIMES – VIETKINGS] Chợ Bến Thành (1914-2024) – Biểu tượng văn hóa Sài Gòn – Top 100 đơn vị trên 100 tuổi còn hoạt động tại Việt Nam 2024 – P.31

(kyluc.vn) Chợ Bến Thành là một trong những ngôi chợ lâu đời và nổi tiếng nhất trên cả nước. Với lịch sử hình thành gần 110 năm, đây không chỉ là trung tâm thương mại của Thành phố mà còn là chứng nhân lịch sử, biểu tượng văn hóa của đất Sài thành.

Nhà thờ Chợ Quán (Thành phố Hồ Chí Minh) – TOP 5 nhà thờ cổ trên 100 tuổi của Việt Nam được nhiều người biết đến (P.4) – [VIETKINGS-TOPPLUS – Hành trình TOP Việt Nam]

(kyluc.vn) Khánh thành vào năm 1896, Nhà thờ Chợ Quán được coi là thánh đường cổ nhất Sài Gòn mang vẻ uy nghi, tráng lệ với lối kiến trúc độc đáo.

OpenAI ra mô hình AI miễn phí và ‘giống con người’

AI mới nhất mang tên GPT-4o của OpenAI có thể nhìn, nghe, nói với thời gian phản hồi gần như lập tức và sẽ được triển khai miễn phí vài tuần tới.

Máy tính thiên văn hơn 2.000 năm tuổi

Lịch sử ẩn chứa vô số bí ẩn về những nền văn minh đã mất và những công nghệ tiên tiến mà họ sở hữu. Cho đến ngày nay, nhiều người vẫn tin rằng một số nền văn minh cổ đại có trình độ khoa học và kỹ thuật vượt xa so với nhận thức hiện tại của chúng ta.