Viên thuốc thông minh sẽ mách lẻo với bác sĩ nếu bạn quên uống thuốc
Các nhà khoa học đã phát triển một viên thuốc thông minh để các bác sĩ có thể theo dõi bệnh nhân có uống thuốc hay không.
Trong năm 2025, các nhà khoa học tại Massachusetts Institute of Technology (MIT) đã giới thiệu một viên thuốc "biết nói" có khả năng xác nhận chính xác thời điểm thuốc được nuốt vào cơ thể.
Công nghệ này cho phép bác sĩ biết liệu bệnh nhân có dùng thuốc đúng theo chỉ định hay không, thông qua tín hiệu không dây phát ra từ chính viên thuốc sau khi đi vào dạ dày.
Vì sao các nhà khoa học phải chế tạo ra viên thuốc thông minh?
Hầu hết chúng ta đều từng ít nhất một lần quên uống thuốc hoặc tự ý ngưng dùng khi cảm thấy triệu chứng đã thuyên giảm. Chính những khoảng trống nhỏ trong việc tuân thủ điều trị này đã thúc đẩy sự ra đời của các viên thuốc thông minh giúp bác sĩ biết bệnh nhân có uống thuốc đúng giờ không.
Nghe qua có vẻ đơn giản, nhưng vấn đề mà công nghệ này hướng tới lại vô cùng lớn. Các nghiên cứu tại Mỹ cho thấy khoảng một nửa số người mắc bệnh mạn tính không tuân thủ đầy đủ phác đồ dùng thuốc dài hạn.
Hệ quả là mỗi năm có khoảng 125.000 ca tử vong có thể phòng tránh, chiếm khoảng 1/4 số ca nhập viện và phát sinh hơn 500 tỷ USD chi phí y tế do việc dùng thuốc không đúng cách.
Theo nhóm nghiên cứu, có nhiều lý do khiến người bệnh bỏ liều, bao gồm chi phí cao, lo ngại tác dụng phụ, hướng dẫn sử dụng phức tạp và phổ biến nhất là quên uống thuốc.
Mục tiêu của viên thuốc thông minh không phải để giám sát hay gây áp lực, mà nhằm hỗ trợ người bệnh nhận được liệu pháp điều trị phù hợp nhất cho sức khỏe của họ.
Những phiên bản tiền thân của viên thuốc thông minh
Trưởng nhóm nghiên cứu, bác sĩ Giovanni Traverso, cho biết trước đây phòng thí nghiệm của ông từng phát triển các viên nang có thể lưu lại trong đường tiêu hóa nhiều ngày hoặc nhiều tuần để giải phóng thuốc theo lịch trình định sẵn.
Tuy nhiên, cách tiếp cận này không phù hợp với mọi loại thuốc, đặc biệt trong những trường hợp không thể thay đổi cấu trúc viên thuốc hiện có.
Từ câu hỏi làm thế nào để hỗ trợ người bệnh và nhân viên y tế khi không thể can thiệp vào bản thân thuốc, nhóm nghiên cứu đã lựa chọn tần số vô tuyến (Radio Frequency - RF), một dạng sóng có thể phát hiện từ bên ngoài cơ thể và được đánh giá là an toàn với con người.
Những nỗ lực trước đây trong lĩnh vực này gặp hạn chế vì sử dụng linh kiện không phân hủy sinh học, tiềm ẩn nguy cơ gây tắc nghẽn trong hệ tiêu hóa.
Hướng đi công nghệ mới của viên thuốc thông minh
Giải pháp mới của MIT nằm ở thiết kế một viên thuốc có ăng-ten RF làm từ kẽm, được đặt trong cấu trúc cellulose (một loại chất xơ không hòa tan) và cuộn gọn bên trong viên nang thuốc.
Lớp vỏ ngoài của viên nang làm từ gelatin phủ cellulose và kim loại như molybden hoặc tungsten, có tác dụng chặn tín hiệu RF cho đến khi viên thuốc vào dạ dày và bắt đầu tiêu hóa.
Khi axit dạ dày làm tan lớp bảo vệ, cả thuốc và thiết bị được giải phóng. Ăng - ten lúc này có thể nhận tín hiệu RF từ bộ thu bên ngoài và gửi lại xác nhận rằng viên thuốc đã được nuốt.
Theo nhà nghiên cứu Mehmet Girayhan Sayan, các vật liệu như kẽm và cellulose vốn đã được sử dụng rộng rãi trong y học và có hồ sơ an toàn rõ ràng.
Linh kiện duy nhất không phân hủy sinh học là chip RF siêu nhỏ, kích thước khoảng 400 micromet mỗi chiều, nhưng các thử nghiệm cho thấy nó có thể đi qua đường tiêu hóa một cách an toàn.
Kết quả thử nghiệm
Trong giai đoạn thử nghiệm ban đầu, nhóm đã thử nghiệm các viên nang này, được gọi là thiết bị SAFARI, trên năm con lợn cái nhà, loài có hệ tiêu hóa tương đồng với con người.
Kết quả cho thấy lớp vỏ viên thuốc tan rã như thiết kế, thiết bị được kích hoạt và tín hiệu RF có thể được thu nhận từ dạ dày ở khoảng cách lên tới khoảng 60 cm.
Về lâu dài, các nhà khoa học hình dung đến việc phát triển một thiết bị đeo cho con người, có thể nhận tín hiệu từ viên thuốc và chuyển tiếp dữ liệu trực tiếp đến hệ thống của bác sĩ điều trị.
Tuy nhiên, công nghệ này vẫn cần trải qua các thử nghiệm lâm sàng quy mô lớn để đánh giá đầy đủ về độ an toàn và hiệu quả trước khi được cấp phép sử dụng.
Những trường hợp cần được ưu tiên sử dụng viên thuốc thông minh
Ngay cả khi vượt qua các bước kiểm định, viên thuốc thông minh cũng khó có khả năng được áp dụng cho mọi loại đơn thuốc, do chi phí sản xuất cao và yêu cầu kỹ thuật phức tạp.
Nhóm nghiên cứu cho biết họ ưu tiên những trường hợp mà việc bỏ liều có thể gây hậu quả nghiêm trọng, chẳng hạn như bệnh nhân ghép tạng cần dùng thuốc ức chế miễn dịch, người mắc rối loạn tâm thần kinh gặp khó khăn trong việc tuân thủ điều trị. Hoặc các bệnh truyền nhiễm như HIV và lao, khi việc bỏ uống thuốc có thể làm bệnh tiến triển nặng hơn.
Trong bức tranh chung của y học, viên thuốc "biết nói" này cho thấy một hướng tiếp cận mới, nơi công nghệ không can thiệp vào quyết định của con người, mà cung cấp thêm dữ liệu chính xác để việc điều trị trở nên hiệu quả và an toàn hơn.