Các nhà khoa học cho con tằm ăn "chấm lượng tử" để tạo nên những sợi tơ phát quang

Chất bán dẫn với kích thước nanomet như những chấm lượng tử được chiết xuất từ lá dâu tằm làm cho tằm và tơ của chúng phát ra ánh sáng đỏ rực. Tơ tằm phát quang mang nhiều ứng dụng trong lĩnh vực y sinh học và biết đâu là cả thời trang trong tương lai.

Nhắc đến chấm lượng tử (Qualtum dot) chắc hẳn bạn đọc sẽ nhớ ngay đến các thế hệ tivi QLED được ứng dụng công nghệ cùng tên mà Samsung hay Sony từng quảng bá rầm rộ vào những năm 2017-2018. Không chỉ dùng lại ở lĩnh vực điện tử, những hạt nano này còn được ứng dụng trong nhiều ngành khoa học khác, ví dụ như những con tằm phát sáng trong bài viết này.

Trước đây, những sợi tơ tằm phát quang đã được tạo ra trong quá trình chỉnh sửa gen, nhưng quá trình này tốn nhiều thời gian và dễ khiến các đột biến gen không mong muốn xảy ra với gen của loài sâu này. Tuy nhiên gần đây, Một nhóm nghiên cứu do giáo sư Huan-Ming Xiong tại Đại học Phúc Đán, Trung Quốc dẫn đầu đã chiết xuất các chấm lượng tử carbon lấy từ lá dâu tằm và cho tằm ăn để tạo ra tơ có khả năng phát sáng trong bóng tối.

Để có thể tìm ra các những ứng cử viên có những khả năng phát sáng huỳnh quang tốt, tương thích về mặt sinh học và an toàn cho động vật, thì Xiong và nhóm của ông đã phải thử nghiệm liên tục hàng trăm chấm lượng tử carbon khác nhau trên tằm. Bởi vì những con tằm thường thích ăn những chiếc lá dâu tằm, nên nhóm nghiên cứu của Xiong đã chọn tạo ra các chấm lượng tử màu đỏ từ lá dâu tằm. Điều đơn giản này đã trở thành một may mắn đối với nhóm và giúp nghiên cứu thuận lợi hơn.

Sau khi những con tằm này được cho ăn các chấm lượng tử, chúng trở nên đỏ tươi khi được tiếp xúc với ánh sáng và khi để trong bóng tối con tằm sẽ phát sáng đỏ rực như đang bị thiêu đốt. Tiếp đó, khi con tằm lột xác thành bướm, con bướm đó cũng sẽ phát sáng. Thậm chí, trứng mà nó đẻ ra cũng sẽ phát sáng, tuy nhiên, thế hệ tiếp theo nở ra từ những quả trứng đó thì không. Điều này nói lên việc ăn các chấm lượng tử không thể khiến khả năng phát sáng được kế thừa đối với những con tằm, nó chỉ dừng lại ở một vòng đời mà thôi.

Theo các nhà nghiên cứu, các tơ huỳnh quang có thể được sử dụng trong nghiên cứu y sinh học. Ví dụ, dùng những sợi tơ này để bọc bao bọc những viên thuốc và theo dõi nơi thuốc được giải phóng trong cơ thể khi tơ phân hủy mà không cần bất kỳ thiết bị đặc biệt nào. Như bình thường khi bạn dùng những viên con nhộng, chúng gặp nước sẽ phân hủy lớp bọc bên ngoài và giải phóng lượng thuốc bên trong, nhưng chúng không phát sáng được và bạn cần thiết bị đưa vào cơ thể nếu muốn theo dõi quá trình sử dụng thuốc, thời gian thuốc được tiếp xúc các bộ phận bên trong, điều này sẽ khiến cơ thể bạn bị đau.

Ngoài ra, tơ tằm phát quang cũng có thể được ứng dụng trong ngành công nghiệp may mặc. Một ngày nào đó bạn có thể mua những chiếc áo thun lượng tử với khả năng phát sáng lung linh, quả là rất ngầu phải không nào.

Theo ông Antonios Kelarakis tại Đại học Central Lancashire vương quốc Anh, phương pháp lá dâu tằm có vẻ bền vững hơn các kỹ thuật khác. Sử dụng phương pháp này không cần thay đổi gen của các con tằm hoặc kêu gọi các khoản đầu tư từ nhà sản xuất. Tuy nhiên, ông lưu ý rằng để xác định xem liệu các chấm carbon đỏ có độc tính lâu dài đối với tằm hay môi trường hay không thì chúng ta vẫn cần thời gian để nghiên cứu thêm.

Thực ra, sau khi tìm hiểu thì mình cảm thấy có hứng thú với ứng dụng viên thuốc bọc tơ tằm 'có đắng không' hơn là việc nó có thể phát sáng. Vì mình cũng không có hứng thú với việc nhìn cái gì đó màu đỏ bò trong cơ thể, nghĩ đến thôi đã thấy rợn người rồi!