Kỹ thuật mới giúp chẩn đoán bệnh không cần chụp X-quang

Trong các bộ phim viễn tưởng, chúng ta thường thấy các dị nhân có khả năng nhìn thấu qua cơ và xương của cơ thể. Nhưng giờ đây các nhà khoa học đã khiến khả năng phi thường đó đã xuất hiện ngoài đời thực và ứng dụng chúng trong việc chẩn đoán các căn bệnh.

Kỹ thuật này được thực hiện bằng cách làm cho các lớp mô trở nên trong suốt giúp các nhà khoa học có thể xem xét các đặc tính như dây thần kinh và mạch máu khi chúng vẫn còn bên trong cơ thể động vật.

Các nhà khoa học đã đưa ra được những hình ảnh 3D với độ phân giải cao về bộ não và toàn bộ hệ thống thần kinh của loài chuột. Sắp tới, họ sẽ tiến hành thí nghiệm trên loài động vật có vú lớn như khỉ. Các nhà khoa học hy vọng, trong tương lai, kỹ thuật này sẽ được ứng dụng trên mô người nhằm tiến tới lập bản đồ não người, giúp ích trong việc chuẩn đoán các các căn bệnh như bệnh Thần kinh vận động (MND), bệnh Alzheimer, Parkinson.

Tiến sĩ Ali Ertürk, nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu về đột quỵ và mất trí nhớ tại Ludwig Maximilians, trường đại học Munich cho biết "Chúng tôi đã phát triển được một kỹ thuật ưu việt, cho phép biến toàn bộ các cơ quan và sinh vật trở nên trong suốt. Phương pháp mới này đưa đến một nền tảng căn bản cho việc lập bản đồ tế bào thần kinh, thần kinh đệm và mối liên hệ giữa các mạch máu trên toàn bộ các loài động vật trong phòng thí nghiệm và tiến tới trên não của người đã chết".

Nước và chất béo có thể tán xạ ánh sáng và là những thành phần chính của các mô động vật có vú mà làm cho chúng trở nên mờ đục.

Kỹ thuật mới có thể áp dụng trên những động vật như chuột và tiến tới các loài động vật có vú như khỉ.

Phương pháp "tissue clearing" đã được sử dụng trong nhiều thập kỉ để có thể nhìn thấu các mô, cách tiếp cận mới của tiến sĩ Ertürk và các cộng sự cũng có thể làm cho các xương trở nên trong suốt. Nó được xây dựng dựa trên kỹ thuật có tên 3D Imaging of Sovent-Cleared Organs hay 3DISCO. Công trình của nhóm nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Methods và họ gọi hướng tiếp cận này là Ultimate DISCO (uDISCO).

Theo nhóm nghiên cứu phương pháp này cho phép phơi bày được các protein huỳnh quang trong các mô nhất định như thần kinh và theo đó hình ảnh được hiển thị với từng chi tiết phức tạp.

Hiểu một cách đơn giản, phương pháp này giống với việc biến các bức tường bê tông thành những bức tường kính và chúng ta dễ dàng nhìn thấy được các đường ống và cáp nằm bên dưới.

Tiến sĩ Ertürk nói "Hiện tại chúng ta có thể nhìn thấy mạng lưới kết nối đường ống và dễ dàng xác định được nếu có một điểm nào đó bị ngắt kết nối, tương tự như tế bào thần kinh bị ngắt liên kết trong não. uDisco đạt được độ trong suốt không chỉ trong một bức tường duy nhất mà là toàn bộ cơ thể".

Quá trình này cũng khiến cho cơ thể động vật bị thu nhỏ lại đến 60% tuy vậy chúng ta có thể tiến hành sửa chữa các protein trong các tế bào ngay tại chỗ. Bằng cách lấp đầy tế bào của các động vật với một protein floursecent, họ có thể có được hình ảnh về cấu trúc phức tạp của mô.

Nhóm của tiến sĩ Ertürk đang hợp tác với các nhóm nghiên cứu khác trên khắp thế giới nhằm sử dụng kỹ thuật này để nghiên cứu bệnh tiểu đường, đột quỵ, viêm và bệnh Alzheimer.

Ông cho biết kỹ thuật này cũng rất hữu ích trong công nghệ tế bào gốc, nó sẽ cho các nhà nghiên cứu biết liệu các tế nào đã được tích hợp vào mô hay đã di chuyển đến các bộ phận khác của cơ thể, nơi mà chúng có thể gây ra các khối u.

Ông phát biểu "Tôi tin rằng những ứng dụng từ phương pháp này là không giới hạn. Một ứng dụng vô cùng quý giá là giúp các nhà khoa học có được bản đồ não bộ của người. Đây là lần đầu tiên chúng ta có được một công cụ vô cùng mạnh mẽ, làm cho não người trở nên trong suốt và thu nhỏ kích thước não bộ để tương thích với kính hiển vi qua đó chụp lại ảnh cho việc lập bản đồ. Tuy vậy, làm thế nào để tế bào thần kinh não bộ sau khi chết vẫn hiển thị được tín hiệu huỳnh quang vẫn là một thách thức lớn đối với các nhà nghiên cứu".