Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ sáu, 25/02/2005 00:38 (GMT+7)

Pin siêu nhỏ: chìa khóa của các ứng dụng sinh y học cấy ghép có tính cách mạng

Cấu phần chính của hệ thống cấy ghép là một pin siêu nhỏ, kích thước chỉ bằng 1/100 của pin AA tiêu chuẩn, tuy nhiên có công suất ngang bằng. Một thành công đáng kể của các nhà thiết kế pin này làkéo dài được tuổi thọ của pin, là một yêu cầu thiết yếu trong các ứng dụng sinh y học và cũng có thể cho các ứng dụng không thuộc ngành y tế xuất hiện trong những năm tới.

Trong xuất bản phẩm Frontier 2004 của Argonne, Hisashi Tsukamoto, Giám đốc Điều hành Hãng Quallion cho biết, pin do Hãng Quallion thiết kế và chế tạo là loại pin xạc, hình trụ, nhỏ nhất từ trước đếnnay. Pin cung cấp nguồn điện lâu dài, tạo thuận lợi khắc phục một trong các trở ngại cơ bản của các thiết bị vi điện tử dùng trong y học. Các loại pin dùng cho mục đích này trước đây to hơn, tuổi thọngắn hơn và không xạc được. Hậu quả là chỉ có ít thiết bị cấy ghép, như máy tạo nhịp tim mới được phát triển để sử dụng cho bệnh nhân.

Đột phá chủ chốt ở loại pin mới này là bản chất hóa học ion liti của pin dẫn đến tuổi thọ cao hơn nhiều so với pin liti sẵn có hiện nay. Đột phá này là kết quả tận dụng ưu thế kinh nghiệm của Argonnetrong lĩnh vực phát triển hóa học pin tiên tiến dẫn đến tuổi thọ cao, như là một bộ phận của Văn phòng Công nghệ về Xe và FreedomCAR của Bộ Năng lượng Mỹ, nhằm phát triển pin tiên tiến dùng cho xeđiện lai. Pin mới được chế tạo là một phần trong nghiên cứu chung với nhóm nghiên cứu về silicon hữu cơ của Giáo sư Robert West thuộc trường Đại học Wisconsin.

Các chất điện phân polyme

Các nhà nghiên cứu trên đã cộng tác với Hãng Quallion phát triển một loại chất điện phân polyme "được chế tạo từ các mạch silicon-oxy, có độ dẫn điện tốt và rất an toàn". Tiến sĩ Khalil Amine củaArgonne, là nhà đồng phát minh loại pin mới, cho biết, vật liệu này có độ dẫn điện cao nhất từ trước đến nay trong tất cả các chất điện phân polyme và không dễ bị cháy. Đây là chuyên ngành hóa họcpin hàng đầu, cho phép chế tạo pin rất nhỏ, tuổi thọ cao, phù hợp với các thiết bị y tế.

Tiến sĩ Amine và các nhóm nghiên cứu khác đang tiếp tục nghiên cứu nâng cao công năng của pin hiện nay để đạt tới loại pin nhỏ thế hệ mới sử dụng chất điện phân polyme. Mục tiêu là đạt tuổi thọ caođến 10 năm hoặc lâu hơn nữa. Tài trợ cho chương trình nghiên cứu gồm có kinh phí của Viện Công nghệ và Tiêu chuẩn Quốc gia.

Các nơron phỏng sinh học

Hợp tác với Hãng Advanced Bionics Corp., các nhà phát triển pin đã hỗ trợ chế tạo thiết bị gọi là "Nơron phỏng sinh học" hoặc Bion (Bionic Neurons), hiện đang ở giai đoạn thử nghiệm tính khả thi.Bion được cấu tạo từ ba cấu phần tích hợp:

+ Pin, hoạt động ở nhiệt độ cơ thể bình thường;

+ Bộ vi kích thích tiên tiến do Hãng Advanced Bionics chế tạo;

+ Hệ thống điều khiển, dùng để quản lý tái lập trình và xạc pin từ xa.

Toàn bộ hệ thống bion cấy ghép có kích thước bằng 1/35 của pin AA tiêu chuẩn và có thể cấy ghép bằng phương pháp can thiệp tối thiểu. Các thiết bị dùng để chữa trị các chứng suy yếu cơ, như mất chủđộng tiểu tiện, có nhu cầu sử dụng pin lớn.

Khi sử dụng, các bion được cấy ghép gần dây thần kinh, ở đó chúng phát ra vi xung diện, kích thích các cơ và dây thần kinh liền kề. Cường độ và tần suất xung kích thích có thể được lập trình từ ngoàicơ thể và pin rất nhỏ có thể xạc không dây bằng cách dùng điện trường. Nhóm nghiên cứu cho biết, các thử nghiệm tính khả thi chữa trị chứng mất chủ động tiểu tiện trên bệnh nhân cho đến nay tỏ ra cókết quả hứa hẹn.

Theo Argonne, chuyên ngành hóa học pin của Hãng đã "có sẵn để cấp lixăng trong một số lĩnh vực sử dụng chọn lọc".

Nguồn: Technology Forecasts, 7/2004

Xem Thêm

Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Phát huy vai trò cầu nối của Liên hiệp Hội Việt Nam trong hoạt động tư vấn, phản biện và giám định xã hội
Tăng cường kết nối giữa các hội thành viên, đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ với các cơ quan Đảng, Nhà nước và Mặt trận Tổ quốc Việt Nam là yêu cầu quan trọng nhằm nâng cao chất lượng hoạt động tư vấn, phản biện, góp phần hoàn thiện chính sách và thúc đẩy phát triển đất nước.
Đắk Lắk: Từ chính sách đãi ngộ đến yêu cầu sử dụng hiệu quả nguồn nhân lực chất lượng cao
Việc HĐND tỉnh Đắk Lắk thông qua Nghị quyết quy định chính sách thu hút, hỗ trợ đào tạo phát triển nguồn nhân lực giai đoạn 2026- 2031 thể hiện sự đồng thuận cao đối với yêu cầu nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, tạo nền tảng cho phát triển trong giai đoạn mới. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để chính sách đi vào cuộc sống, thu hút được người có năng lực và tạo môi trường để trí thức cống hiến.
Bác Giáp: Sâu nặng những ân tình với VIFOTЕС
Điều mà những người làm khoa học kính phục ở con người Đại tướng Võ Nguyên Giáp là cả khi khỏe mạnh hay đau yếu, ông vẫn hướng tới việc chung, vì sự nghiệp đổi mới, sáng tạo của đất nước. Khi sức khỏe không còn đủ để đến tham dự các lễ trao giải, tôn vinh nhà khoa học, Đại tướng vẫn dõi theo; các thành viên trong Quỹ và Liên hiệp Hội Việt Nam vẫn đến gặp Đại tướng để báo cáo và nghe chỉ đạo.
Phụ nữ VUSTA: Tự tin tỏa sáng và làm chủ hạnh phúc
Sáng ngày 20/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã tổ chức đã tổ chức Chương trình chúc mừng Ngày Phụ nữ Việt Nam 20/10. Sự kiện là dịp tôn vinh nét đẹp của đội ngũ nữ cán bộ, người lao động VUSTA, đồng thời lan tỏa những thông điệp truyền cảm hứng về hành trình tự tin, hạnh phúc của phụ nữ.
Viện Chính sách, Pháp luật và Quản lý mở Chuyên mục “Tư vấn Chính sách-Pháp luật” trên Tạp chí điện tử Việt Nam Hội nhập
Từ ngày 01/11, Viện Chính sách, Pháp luật và Quản lý phối hợp với Tạp chí Việt Nam Hội nhập chính thức triển khai chuyên mục “Tư vấn Chính sách - Pháp luật” trên Tạp chí điện tử Việt Nam Hội nhập, nhằm tăng cường kết nối giữa hoạt động nghiên cứu, phổ biến kiến thức chính sách, pháp luật với yêu cầu thực tiễn của đời sống, hoạt động sản xuất, kinh doanh và quản lý xã hội.
Bắc Ninh: 40 mô hình, sản phẩm đoạt giải Cuộc thi năm 2026
Sáng ngày 17/10, tại Trung tâm hội nghị thành phố diễn ra Lễ tổng kết và trao giải Cuộc thi Sáng tạo thanh thiếu niên, nhi đồng thành phố Bắc Ninh năm 2026; phát động Cuộc thi năm 2027. Cuộc thi do Liên hiệp các hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố phối hợp cùng Thành đoàn, các Sở: Giáo dục và Đào tạo; Khoa học và Công nghệ; Tài chính; Báo và Phát thanh, Truyền hình thành phố tổ chức.
VUSTA giành giải tại Cuộc thi chính luận về bảo vệ nền tảng tư tưởng của Đảng
Chiều 19/10, Đảng ủy Mặt trận Tổ quốc (MTTQ), các đoàn thể Trung ương tổ chức Lễ tổng kết và trao giải Cuộc thi chính luận về bảo vệ nền tảng tư tưởng của Đảng lần thứ hai, năm 2026. Cuộc thi năm nay chứng kiến sự bứt phá vượt bậc về quy mô, thu hút đông đảo cán bộ, đảng viên trong và ngoài Đảng bộ, đảng viên trong nước và đảng viên đang công tác ở ngoài nước tham gia.
VUSTA góp ý dự thảo Luật Hiến, lấy, ghép mô, bộ phận cơ thể người và hiến, lấy xác (sửa đổi)
Chiều 19/10, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam phối hợp với Tổng hội Y học Việt Nam tổ chức Hội thảo góp ý dự thảo Luật Hiến, lấy, ghép mô, bộ phận cơ thể người và hiến, lấy xác (sửa đổi) nhằm đề xuất các giải pháp hoàn thiện chính sách, bảo vệ quyền lợi của người hiến, bảo đảm công bằng trong điều phối tạng và thúc đẩy sự phát triển bền vững của y học ghép tạng Việt Nam.