Eduard Alba, một sinh viên theo học ngành cơ khí tại New York, cầm trên tay một tay cầm DualSense của Sony PlayStation 5. Nhưng điều anh ấy sắp làm không phải là chơi game. Thay vào đó, Eduard đang tạo ra một sự sống – một đứa trẻ thực sự.
Tay cầm PS5 được sử dụng để điều khiển một cánh tay robot, trên đó có một vi kim chứa tinh trùng. Nhiệm vụ của Eduard là sử dụng các nút bấm để đưa được tinh trùng đó vào bên trong một quả trứng.
Hiện tại, công việc này chỉ được thực hiện bởi các bác sĩ, được đào tạo bài bản trong ngành phôi học, những người được trả một mức lương lên tới 125.000 USD/năm ở Mỹ, tương đương 3,2 tỷ VNĐ.
Giá thành của thụ tinh nhân tạo vì vậy rất khó tiếp cận, ngay cả với người Mỹ. Với chi phí cho các lần thăm khám, tiến hành thủ thuật, chọc hút trứng, thụ tinh và nuôi cấy phôi lên tới 20.000 USD.
Và bởi không phải lần thụ tinh nhân tạo nào cũng thành công, việc thực hiện đi thực hiện lại thủ thuật đó sẽ khiến chi phí tăng theo cấp số nhân. Ước tính trung bình, một đứa trẻ ra đời bằng IVF ở Mỹ sẽ tiêu tốn 83.000 USD, tương đương 2,1 tỷ VNĐ.
Nhưng bây giờ, nếu IVF có thể được thực hiện bằng robot, được điều khiển bởi một sinh viên cơ khí, chưa từng có kinh nghiệm phôi học, tính toán chi phí IVF có thể giảm xuống chỉ còn 30%.
Đây sẽ là một cơ hội mới mở ra cho các cặp vợ chồng hiếm muộn, những người chưa có đủ tài chính để tiếp cận phương pháp hỗ trợ sinh sản đắt đỏ này.
Đã 40 năm trôi qua, IVF vẫn đang được thực hiện trong một “nhà bếp thủ công”
IVF, hay thụ tinh trong ống nghiệm (In Vitro Fertilization), là một phương pháp hỗ trợ sinh sản trong đó trứng được lấy ra từ buồng trứng của người phụ nữ, thụ tinh với tinh trùng trong phòng thí nghiệm (bên ngoài cơ thể), sau đó phôi thai được hình thành sẽ được cấy trở lại vào tử cung để phát triển thành thai nhi.
Đây là một giải pháp phổ biến cho các cặp vợ chồng hiếm muộn do nhiều nguyên nhân như tắc ống dẫn trứng, chất lượng tinh trùng kém, hoặc vô sinh không rõ lý do.
IVF được thực hiện thành công lần đầu tiên vào ngày 25 tháng 7 năm 1978 tại Anh. Bé gái Louise Brown, ra đời tại bệnh viện Oldham General Hospital, là đứa trẻ đầu tiên trên thế giới được sinh ra nhờ kỹ thuật này.
Các bác sĩ Robert Edwards và Patrick Steptoe là những người tiên phong phát triển phương pháp IVF, mở ra một kỷ nguyên mới cho y học sinh sản. Sau thành công này, Robert Edwards đã nhận giải Nobel Y học vào năm 2010 vì đóng góp của ông trong lĩnh vực này.
Từ đó, IVF đã giúp 500.000 cặp vợ chồng trên thế giới có con mỗi năm. Thế nhưng, theo David Sable, một bác sĩ chuyên khoa sinh sản, người đang quản lý 2 quỹ đầu tư mạo hiểm tập trung vào IVF, đây mới chỉ là phần nổi của tảng băng chìm. Nhu cầu thụ tinh nhân tạo hiện lớn gấp 60 lần như thế, bởi phần lớn những người cần hỗ trợ sinh sản lại không thể tiếp cận hoặc không đủ tiền chi trả cho thủ thuật đắt đỏ này.
Số lượng các bệnh viện hoặc trung tâm y tế có khả năng thực hiện IVF còn rất ít. Bởi họ phụ thuộc vào việc xây dựng các phòng thí nghiệm đắt tiền, các chuyên gia phôi học được đào tạo lâu năm, và toàn bộ quy trình từ lấy trứng, thụ tinh, chuyển phôi đều đang được thực hiện một cách thủ công, dựa vào kỹ năng thủ công với độ chính xác phụ thuộc vào tay nghề.
“Làm sao để tăng từ nửa triệu em bé IVF mỗi năm lên 30 triệu? Bạn không thể làm được điều đó nếu bạn điều hành từng phòng thí nghiệm như một nhà bếp thủ công, được thiết kế riêng, và đó là thách thức mà IVF phải đối mặt. Đã 40 năm khoa học xuất sắc nhưng kỹ thuật hệ thống trong lĩnh vực này thực sự vẫn còn quá tầm thường”, Sable cho biết.
Những đứa trẻ đầu tiên sinh ra bằng robot
Đó là mục tiêu của Overture Life, một công ty khởi nghiệp tại Tây Ban Nha đang phát triển một hệ thống robot để tự động hóa bước tiêm tinh trùng vào bào tương (ICSI), một giai đoạn quan trọng trong quy trình IVF.
Công nghệ này sử dụng một cánh tay robot gắn vi kim, có thể được điều khiển bằng tay cầm Sony PlayStation 5, kết hợp với kính hiển vi và camera để thực hiện việc tiêm tinh trùng vào trứng một cách chính xác.
Mọi chuyện bắt đầu khi một kỹ sư hoặc người vận hành sử dụng tay cầm PS5 để định vị vi kim gần trứng, dựa trên hình ảnh từ camera. Khi đã căn chỉnh, robot tự động tiến hành xuyên qua trứng và thả một tinh trùng duy nhất vào bên trong. Quá trình này được thực hiện bằng một con quay hồi chuyển tạo ra chuyển động rung nhẹ, để xuyên qua lớp vỏ trứng một cách chính xác và đồng nhất, không gây tổn thương nghiêm trọng.
Thông thường, ICSI đòi hỏi phải được thực hiện bởi một chuyên gia sinh sản có nhiều năm kinh nghiệm, người ngay cả khi làm nó cũng phải nín thở vì quá trình dựa hoàn toàn vào kỹ năng thủ công. Nhưng với robot của Overture Life thì khác, nó bây giờ có thể thực hiện bởi một sinh viên trẻ như Eduard Alba, người chưa từng học qua chuyên ngành y tế nào. Trên thực tế, cậu ấy còn là một kỹ sư cơ khí.
“Tôi đã rất bình tĩnh”, Eduard cho biết. “Ngay lúc đó, tôi nghĩ đây chỉ là một thí nghiệm nữa thôi”.
Thế nhưng, thí nghiệm của Eduard được thực hiện tại Trung tâm Hỗ trợ sinh sản New Hope cuối cùng đã thụ tinh thành công cho hơn 10 quả trứng. Hai trong số đó đã được chuyển vào tử cung của hai người phụ nữ, dẫn tới sự ra đời của hai bé gái khỏe mạnh năm 2023.
Đây là những đứa trẻ đầu tiên được sinh ra từ IVF bằng robot.
Tiến tới tự động hóa toàn bộ quy trình, giảm 70% chi phí IVF
ICIS trên thực tế chỉ là một trong số các công đoạn tự động hóa IVF mà Overture Life đang phát triển. Ngoài ra, công ty đã đơn xin cấp bằng sáng chế cho một “biochip” – một hệ thống IVF thu nhỏ với các kênh siêu nhỏ và khoang chứa chất lỏng, nơi tinh trùng và trứng có thể gặp nhau mà không cần sự can thiệp của con người.
Đây là những bước đầu tiên hướng tới việc tự động hóa hóa toàn bộ quy trình IVF. Và khi IVF có thể được thực hiện bằng robot, nó sẽ trở nên chính xác hơn.
“Bạn lấy một tinh trùng, đặt nó vào trứng với chấn thương tối thiểu, nhẹ nhàng nhất có thể”, Zev Williams, giám đốc phòng khám hiếm muộn của Đại học Columbia, cho biết.
Trung tâm của ông hiện cũng đang phát triển một robot có khả năng phân phối những giọt nhỏ của môi trường nuôi cấy để phôi phát triển. “Sẽ không tốt cho phôi nếu kích thước giọt khác nhau”, Williams nói. “Tạo ra cùng một giọt nhiều lần—đó là nơi robot có thể tỏa sáng”.
Không những chính xác hơn, tự động hóa cũng có nghĩa là chi phí dành cho IVF sẽ rẻ hơn. “Hãy nghĩ đến một chiếc hộp đựng tinh trùng và trứng, và phôi thai sẽ ra đời sau đó năm ngày”, Santiago Munné, nhà di truyền học từng đoạt giải thưởng, đồng thời là giám đốc sáng tạo tại Overture Life, cho biết.
Ông tin rằng IVF có thể được thực hiện bên trong một dụng cụ để bàn, bệnh nhân có thể không bao giờ cần phải đến phòng khám chuyên khoa, nơi mà một lần thử thụ thai có thể tốn tới hàng trăm triệu đồng.
Thay vào đó, Santiago cho biết những cặp vợ chồng hiếm muộn chỉ cần có tinh trùng và trứng. Cả hai sau đó có thể được đưa trực tiếp vào hệ thống sinh sản tự động tại phòng khám phụ khoa. “Nó phải rẻ hơn. Và nếu bất kỳ bác sĩ nào có thể làm được, thì nó chắc chắn sẽ rẻ hơn”, Santiago nói.
Đồng ý với viễn cảnh đó, Alan Murray, người đồng sáng lập Conveivable, một công ty công nghệ sinh học nhắm đến tự động hóa IVF khác ở Mỹ cho biết chi phí IVF cho một đứa trẻ có thể giảm xuống tới 70%, nghĩa là chỉ còn 30% so với hiện nay khi các công nghệ thụ tinh được tự động hóa để trở nên chính xác hơn.
Và điều này sẽ mở ra cơ hội cho hàng triệu cặp vợ chồng hiếm muộn trên toàn thế giới. Gần như chắc chắn rằng ngành IVF có thể tăng trưởng gấp 5 hoặc 10 lần quy mô hiện tại. Ở Hoa Kỳ, ít hơn 2% trẻ em được sinh ra theo cách này, nhưng ở Đan Mạch, nơi thủ thuật này miễn phí và được khuyến khích, con số này là gần 10% .
“Đó là nhu cầu thực sự”, Murray nói. “Những gì mà họ làm được bằng tiền, chúng ta cần phải làm nó bằng công nghệ”. Công nghệ robot hứa hẹn sẽ phổ cập hóa IVF, không chỉ cho những người giàu, ở các quốc gia giàu có, mà cho bất kỳ ai cần đến nó.
Và một giấc mơ, khi sự sống có thể được gieo vào vũ trụ
Việc tự động hóa IVF không chỉ dừng lại ở việc giúp các cặp vợ chồng hiếm muộn trên Trái Đất, mà còn mở ra một viễn cảnh lớn lao, dành cho những người mơ mộng hơn. Robot IVF có thể giúp chúng ta gieo sự sống vào vũ trụ.
Alejandro Chavez-Badiola, nhà sáng lập IVF 2.0, một công ty ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI vào thụ tinh nhân tạo từng nói: “Loài người cần trở thành giống loài liên hành tinh, và tuổi thọ con người không đủ để chinh phục các thế giới khác. Công nghệ sẽ làm điều đó”.
Hãy tưởng tượng một con tàu vũ trụ chứa hàng nghìn trứng và tinh trùng đông lạnh, được bảo quản trong trạng thái thủy tinh hóa (vitrification). Trên tàu là một hệ thống IVF tự động, như biochip của Overture Life, có thể thụ tinh trứng, nuôi phôi và thậm chí phát triển chúng trong tử cung nhân tạo – một công nghệ hiện cũng đang được phát triển.
Sau hàng ngàn năm bay đến một hành tinh xa xôi, robot sẽ khởi động, tạo ra những phôi khỏe mạnh và nuôi dưỡng chúng thành những đứa trẻ đầu tiên của một xã hội mới, không cần sự hiện diện của con người sống.
Công nghệ của Overture Life đặt nền móng cho ý tưởng này. Robot ICSI với độ chính xác cao và biochip tích hợp có thể hoạt động trong môi trường không trọng lực, nơi chuyên gia con người không thể làm việc.
Hơn nữa, Santiago Munné từng đề cập rằng robot của họ có thể dễ dàng được nâng cấp để tiêm hóa chất chỉnh sửa gen vào trứng, cho phép tạo ra thế hệ người thích nghi với điều kiện khắc nghiệt của các hành tinh khác – như tăng khả năng chống bức xạ hoặc cải thiện hô hấp trong bầu khí quyển lạ.
Ý tưởng này không chỉ là khoa học viễn tưởng. Các dự án như SpaceBorn United đã thử nghiệm thụ tinh phôi chuột trong không gian, và NASA từng nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường vũ trụ lên phôi người.
Với IVF tự động, nhân loại có thể gửi “hạt giống” của mình đến các hành tinh như sao Hỏa hay xa hơn, vượt qua giới hạn sinh học của cơ thể con người. Hai bé gái ra đời từ robot của Overture Life năm 2023 là bằng chứng rằng công nghệ này khả thi, và việc mở rộng nó vào không gian chỉ là vấn đề thời gian và đầu tư.
Tuy nhiên, giấc mơ này cũng đặt ra thách thức. Tử cung nhân tạo vẫn đang trong giai đoạn sơ khai, và việc nuôi dưỡng phôi trong không gian đòi hỏi nguồn năng lượng, vật liệu sinh học ổn định qua hàng thế kỷ. Ngoài ra, cũng có những vấn đề đạo đức: Ai sẽ là “cha mẹ” của những đứa trẻ này, và xã hội mới sẽ được xây dựng ra sao?
Dù vậy, với tốc độ phát triển của Overture Life và các công ty tương tự, viễn cảnh gieo sự sống vào vũ trụ không còn xa vời. Từ tay cầm PS5 đến các vì sao, IVF bằng robot không chỉ thay đổi Trái Đất mà còn có thể định hình tương lai của nhân loại giữa thiên hà.
Nguồn tin: https://genk.vn/nhung-dua-tre-ra-doi-bang-tay-cam-ps5-thu-tinh-nhan-tao-bang-robot-se-giup-gia-ivf-giam-70-mo-ra-co-hoi-cho-hang-trieu-cap-vo-chong-hiem-muon-va-cho-ca-nhan-loai-muon-gieo-su-song-vao-vu-tru-20250409211859149.chn
