Kỹ sư kiểm nghiệm chính Xudong Wang (đứng) và học viên cao học Guang Yao (ngồi) đang điều chỉnh máy in 3D để chế tạo thiết bị cấy ghép giảm cân. 
(Nguồn: ĐH Wisconsin-Madison).

Theo một nghiên cứu năm 2017, thế giới hiện có hơn 700 triệu người lớn và trẻ em bị béo phì. Nghiên cứu này gọi béo phì là một “đại dịch đang lên” với số người béo phì và số các vấn đề sức khỏe liên quan đến cân nặng ngày càng tăng.

Các kĩ sư tại Đại học Wisconsin-Madison (Mỹ) đã phát triển được một loại thiết bị hỗ trợ giảm cân mới không dùng pin và dễ dàng được cấy ghép, mang đến một vũ khí mới đầy hứa hẹn cho cuộc chiến chống lại mỡ thừa.

Trong phòng thí nghiệm, các thiết bị này đã giúp chuột giảm gần 40% trọng lượng cơ thể. Kết quả của nghiên cứu đã được công bố ngày 17/12/2018 trên tạp chí Nature Communications.

Với kích thước nhỏ hơn 1cm, chỉ bằng khoảng 1/3 diện tích của đồng xu Mỹ, các thiết bị nhỏ này - được coi là an toàn để sử dụng trong cơ thể và dễ dàng cấy ghép thông qua thủ thuật can thiệp tối thiểu – tạo ra những xung điện nhỏ từ sự co bóp tự nhiên của dạ dày và chuyển đến dây thần kinh phế vị liên kết giữa não bộ và dạ dày. Sự kích thích nhẹ nhàng đó khiến bộ não nghĩ rằng bụng đã no chỉ sau một vài miếng thức ăn.

“Các xung này tương quan với chuyển động của dạ dày, cải thiện phản ứng tự nhiên để giúp kiểm soát lượng thức ăn” - ông Xudong Wang, giáo sư khoa học và kỹ thuật vật liệu của ĐH Wisconsin-Madison, cho biết.

Không giống như phương pháp cắt bỏ dạ dày làm thay đổi vĩnh viễn khả năng của dạ dày, tác dụng của thiết bị mới này có thể đảo ngược lại. Khi ông Wang và các cộng sự tháo bỏ các thiết bị sau 12 tuần, những con chuột được thí nghiệm đã trở lại thói quen ăn uống bình thường và tăng cân trở lại.

Guang Yao (trái) và Xudong Wang (phải) cầm thiết bị cấy ghép nhỏ đã được thí nghiệp giúp chuột giảm 40% trọng lượng cơ thể. (Nguồn: ĐH Wisconsin-Madison).

Thiết bị của ông Wang có một số lợi thế so với một thiết bị hiện có tên là “Maestro” hoạt động bằng cách kích thích dây thần kinh phế vị để giảm cân. Maestro được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ phê duyệt năm 2015, kiểm soát các tần số cao đến dây thần kinh phế vị để chấm dứt tất cả sự liên kết giữa não bộ và dạ dày. Thiết bị đó có bộ máy điều khiển phức tạp và pin cồng kềnh cần được nạp thường xuyên.

Sự bảo trì liên tục có thể là một rào cản lớn cho việc sử dụng [thiết bị], theo ông Luke Funk, giáo sư phẫu thuật của Bộ môn Phẫu thuật can thiệp tối thiểu, Phẫu thuật ruột trước và Phẫu thuật cắt bỏ dạ dày của đại học Wisconsin-Madison. “Một lợi thế tiềm năng của thiết bị mới này so với các thiết bị kích thích thần kinh phế vị hiện có là ở chỗ nó không cần pin sạc bên ngoài, đây là một ưu điểm đáng kể khi ta xem xét đến những bất tiện mà bệnh nhân phải trải qua khi sạc pin nhiều lần trong tuần mà mỗi lần sạc mất đến hơn 1 giờ,” ông nói.

Trên thực tế, thiết bị của ông Wang không chứa pin, điện tử hay hệ thống dây phức tạp. Thay vào đó, nó dựa vào sự co bóp của thành dạ dày để cung cấp năng lượng cho máy phát điện bên trong, nghĩa là thiết bị chỉ kích thích dây thần kinh phế vị khi dạ dày co bóp chuyển động. “Nó tự động phản ứng đối với chức năng cơ thể, tạo ra sự kích thích khi cần thiết", ông Wang nói. “Cơ thể chúng ta biết rõ [bản thân mình] nhất.”

Ông Wang là một chuyên gia tầm cỡ thế giới về các thiết bị đeo và cấy ghép tạo điện dung. Trước đây ông đã tạo ra các loại máy phát điện nano cấy ghép để thu năng lượng từ nhịp tim và hơi thở của người, một loại băng chữa lành vết thương được cấp năng lượng từ chuyển động của cơ thể và các thiết bị tương tự khác.

Ông và các cộng sự đã được cấp bằng sáng chế cho thiết bị giảm cân thông qua Quỹ Nghiên cứu Cựu sinh viên Wisconsin và đang tiến hành thử nghiệm thiết bị này trên các động vật lớn hơn. Nếu thành công, họ hy vọng sẽ tiến tới thử nghiệm trên người.