10 Công nghệ làm thay đổi thế giới (bài 2)

10 Công nghệ làm thay đổi thế giới (bài 2)(www.technologyreview.com) vừa đưa ra danh sách 10 công nghệ mới được đánh giá sẽ làm thay đổi cách sống và làm việc của xã hội hiện đại. Cùng với bản danh sách, là chân dung các nhà phát minh hàng đầu thế giới, những con người đang miệt mài, âm thầm lao động trong phòng thí nghiệm để làm nên những thay đổi lớn lao cho nền tin học, y học, chế tạo học, giao thông và hạ tầng năng lượng của loài người....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
10 Công nghệ làm thay đổi thế giới (bài 2) 10 Công nghệ làm thay đổi thế giới (bài 2)Tạp chí Technology Review (www.technologyreview.com) vừa đưa ra danhsách 10 công nghệ mới được đánh giá sẽ làm thay đổi cách sống và làm việccủa xã hội hiện đại. Cùng với bản danh sách, là chân dung các nhà phát minhhàng đầu thế giới, những con người đang miệt mài, âm thầm lao động trongphòng thí nghiệm để làm nên những thay đổi lớn lao cho nền tin học, y học,chế tạo học, giao thông và hạ tầng năng lượng của loài người.6. Ảnh học phân tử (Molecular Imaging)Tại trung tâm nghiên cứu ảnh học phân tử thuộc bệnh viện đa khoaMassachusetts (Mỹ), Umar Mahmood (U-ma Ma-mút) dùng một camera sốđể quan sát một khối u đang lớn dần qua lớp da lưng một con chuột sống.Bằng cách dùng các phần tử đánh dấu huỳnh quang and bộ lọc chuẩn, nhàphóng xạ học thực sự nhìn thấy những ảnh hưởng của khối u ở cấp độ phântử: các enzym phá hoại do khối u tiết ra hiển thị trên màn hình máy tính củaMahmood dưới dạng những vết đỏ, vàng, xanh. Mahmood nói, trong tươnglai những hình ảnh phân tử như vậy có thể giúp phát hiện sớm bệnh ởngười, và dẫn tới các liệu pháp hiệu quả hơn.Ảnh học phân tử là cách gọi tắt một số kỹ thuật cho phép các nhà nghiên cứuquan sát các gien, protêin, và các phân tử hoạt động trong cơ thể, ngày naycông nghệ này đang bùng nổ, nhờ có những tiến bộ trong sinh học tế bào, tácnhân sinh hóa và kỹ thuật phân tích bằng máy tính. Các nhóm nghiên cứukhắp thế giới đang hợp sức dùng các kỹ thuật chụp ảnh quang học, nguyêntử và từ trường để nghiên cứu những tương tác phân tử đằng sau các quátrình sinh học. Không như tia X, siêu âm và một số kỹ thuật truyền thốngkhác chỉ giúp các bác sĩ có những thông tin giải phẫu như kích thước khối u,ảnh học phân tử có thể giúp tìm vết những nguyên nhân gây bệnh chính. Thídụ, sự xuất hiện của một protêin lạ trong một nhóm tế bào có thể là tín hiệubắt đầu ung thư. Mahmood đang trợ giúp để dẫn dắt các nghiên cứu nhằmđưa công nghệ này vào y học lâm sàng.Việc phát hiện một phân tử nào đó trong các hoạt động tế bào là rất khó. Khicác nhà nghiên cứu tiêm một chất đánh dấu gắn với phân tử, vấn đề nảy sinhlà phải phân biệt giữa các phần tử đánh dấu bên trong và bên ngoài. Do vậyMahmood đã làm việc với các nhà hóa học để phát triển những chất thămdò thông minh thay đổi độ sáng hay từ tính khi gặp phân tử đích. DavidPiwnica-Worms, giám đốc Trung tâm ảnh học phân tử tại Đại học tổng hợpWashington, St.Louis, cho biết Đây là một bài toán lớn. Phương pháp nàycho phép bạn xem những protêin và enzyme theo lựa chọn, mà không thểlàm được bằng những kỹ thuật dò tìm truyền thống.Trong một loạt các thí nghiệm khởi đầu, nhóm của Mahmood đã điều trịchuột bị ung thư với một loại thuốc ngăn chặn sản sinh một enzyme kíchthích khối u lớn lên. Các nhà nghiên cứu sau đó tiêm vào chất huỳnh quangdò tìm, khi gặp enzyme đó nó sẽ phát sáng. Dưới máy quét quang học, cáckhối u được trị liệu sẽ phát huỳnh quang yếu hơn so với các khối u khôngđược trị liệu. Điều này cho thấy khả năng của ảnh học phân tử trong theo dõitiến độ điều trị theo thời gian thực, chứ không phải đợi hàng tháng trời đểxem liệu khối u có co lại không. John Hoffman, giám đốc chương trình Ảnhhọc phân tử tại Viện Ung thư quốc gia Mỹ, nói Mục tiêu chính là đưa ramột liệu pháp tối ưu cho từng bệnh nhân và sau đó kiểm tra, thí dụ như xemthuốc có tác dụng lên phần nào. Hơn thế, ảnh học phân tử có thể dùng đểphát hiện các tín hiệu ung thư trước khi có những thay đổi về mặt giải phẫutrước hàng tháng hoặc hàng năm, loại bỏ việc các bác sĩ phẫu thuật phải cắtmột mảnh mô để chẩn đoán. Mahmood nói Tới một ngày, chúng ta có thểthay thế các mẫu thử sinh học bằng hình ảnh.Trong phòng thí nghiệm của Mahmood, các thực nghiệm y học đang tiếnhành để chụp ảnh cộng hưởng từ của mạch máu, mạch máu to ra là dấu hiệusớm của u và các biến đổi khác. Với những kỹ thuật cao cấp hơn như trongnghiên cứu ung thư ở chuột, thì còn hai năm nữa mới có thể thử nghiệm trênngười. Bức tranh tổng thể là: 10 năm nữa, ảnh học phân tử sẽ có thể thay thếcác bản chụp X-quang, mẫu thử, và các kỹ thuật chẩn đoán khác. Mahmoodcho rằng Mặc dù sẽ không thể thay thế hoàn toàn phương pháp chụp ảnhtruyền thống, nhưng ảnh học phân tử sẽ có ảnh hưởng sâu sắc tới nghiên cứuy tế cơ bản cũng như chế độ chăm sóc cao cấp cho bệnh nhân. Và như vậy,một lĩnh vực công nghệ sinh học mới đã nảy mầm, như một con tàu đanggiong buồm ra khơi từ bến cảng ngay sát phòng thí nghiệm của Mahmood.7. Công nghệ in nano (Nanoimprint Lithography)Tại các phòng thí nghiệm nano trên khắp thế giới, người ta đang phát triểnnhiều loại vi cảm biến, tranzito, và lade. Những thiết bị này đem đến mộtviễn cảnh công nghệ điện tử viễn thông rẻ tiền và siêu tốc. Nhưng để côngnghệ nano vượt ra khỏi phòng thí nghiệm là một chuyện rất khó khăn, dothiếu những kỹ thuật sản xuất thích hợp. Các công cụ dùng để sản xuất hàngloạt vi chíp silicon không thể áp dụng cho công nghệ nano, còn các phươngpháp đặc biệt trong PTN lại quá đắt tiền và cần nhiều thời gian mới đưa vàothực tế được. Stephen Chou (Stê-phơn Châu), kỹ sư điện tại đại họcPrinceton, nói Ngay bây giờ, mọi người đều nói tới công nghệ nano nhưngkhả năng thương mại hóa nó lại phụ thuộc chủ yếu vào năng lực chế tạo củachúng ta.Ông Chou tin rằng, câu trả lời có thể nằm ở một cơ chế chỉ tinh vi hơn mộtchút so với kỹ thuật in thông thường. Đơn giản bằng cách dán một khuônđúc cứng vào một vật liệu mềm, ông có thể in các chi tiết nhỏ hơn 10 nanomét. Mùa hè năm ngoái, khi trình diễn công nghệ này, Chou cho thấy ông cóthể tạo các chi tiết nano trực tiếp lên silicon hay kim loại. Bằng cách quétmột tia laze cực mạnh qua vật cứng, ông làm chảy bề mặt đủ thời gian để épkhuôn và in chi tiết mong muốn.Mặc dù Chou không phải là nhà nghiên cứu đầu tiên thực hiện công nghệ innày (một số nhà khoa học còn gọi là in thạch bản mềm), thì những màntrình diễn của ...