Trong bước tiến đột phá hỗ trợ sinh sản, lần đầu tiên trong lịch sử, một em bé đã chào đời bằng cách thụ tinh nhờ hệ thống tiêm tinh trùng vào bào tương noãn (ICSI) hoàn toàn tự động và được điều khiển bằng kỹ thuật số. Thành tựu này đánh dấu bước tiến lớn trong lĩnh vực thụ tinh trong ống nghiệm (IVF), ở đó tự động hóa và trí tuệ nhân tạo (AI) đang nhanh chóng định hình lại các hoạt động lâm sàng.

Trong giai đoạn đầu của ICSI (được phát triển vào những năm 1990 và hiện trở thành quy trình phổ biến), chuyên viên phôi học được đào tạo sẽ sử dụng cây kim để tiêm một tế bào tinh trùng duy nhất vào trứng trưởng thành. Tuy nhiên, hệ thống mới do nhóm nghiên cứu tại Mexico phát triển, đã thực hiện quy trình đó không cần đến con người. Nền tảng được AI hỗ trợ này tự động hóa toàn bộ 23 bước của quy trình ICSI tiêu chuẩn, mang lại độ chính xác và tính nhất quán chưa từng có.

Cải tiến nhờ AI trong công nghệ sinh sản

Hệ thống ICSI mới tích hợp công nghệ robot hiện đại và AI để thực hiện các nhiệm vụ nhạy cảm nhất trong quy trình vi tiêm (microinjection). Với các thuật toán tiên tiến, AI kiểm soát nhiều yếu tố hơn là chỉ tiêm. AI còn sử dụng tia laser để cố định chính xác các tế bào tinh trùng đã chọn và dẫn chúng vào trứng với độ chính xác chưa từng có, vượt xa con người.

TS. Jacques Cohen, đồng tác giả nghiên cứu cho biết, quá trình tự động hóa ICSI "là giải pháp mang tính chuyển đổi hứa hẹn sẽ tăng độ chính xác, cải thiện hiệu quả và đảm bảo kết quả nhất quán" thông qua giảm thiểu sự thay đổi và căng thẳng cho người thực hiện.

Trong trường hợp dẫn đến ca sinh lịch sử này, một phụ nữ 40 tuổi từng làm IVF thất bại, đã tham gia nghiên cứu. Năm quả trứng của người hiến tặng đã được thụ tinh bằng hệ thống ICSI tự động, trong khi ba quả trứng đối chứng được thụ tinh nhờ ICSI do nhân viên y tế thực hiện.

Quy trình tự động được điều khiển từ xa từ New York và Guadalajara, chỉ mất chưa đầy 10 phút cho mỗi quả trứng. Các nhà nghiên cứu mô tả các quy trình tương tác nhanh hơn vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm nhưng dự đoán sẽ có những cải tiến về tốc độ.

Trong số năm trứng được thụ tinh bằng hệ thống tự động, bốn trứng phát triển bình thường. Một phôi nang được tạo ra thông qua tiêm điều khiển từ xa từ khoảng cách 3.700 km, đã được trữ lạnh và sau đó chuyển trở lại tử cung của bệnh nhân. Quá trình mang thai diễn ra mà không có biến chứng với sự ra đời của một bé trai khỏe mạnh.

Tự động hóa trong phòng thí nghiệm IVF

Hệ thống AI đã kiểm soát tự động hoàn toàn mọi bước của ICSI. Tuy nhiên, việc cải tiến nuôi cấy phôi, bảo quản lạnh và thậm chí cả việc lựa chọn và tiêm tinh trùng đã được tự động hóa trong nhiều phòng thí nghiệm sinh sản trước đây. Ngay cả trong các giai đoạn thí điểm này, thành công mở đường cho những nỗ lực tiếp theo với phạm vi thử nghiệm lâm sàng và sau đó triển khai ứng dụng rộng rãi.

GS. Mendizabal-Ruiz, một trong số các tác giả giải thích: “Nhờ có AI, hệ thống tự động lựa chọn tinh trùng và cố định chính xác phần giữa của tinh trùng bằng tia laser sẵn sàng để tiêm. Quy trình này được thực hiện nhanh chóng, chính xác vượt xa khả năng của con người”.

Khi các phòng thí nghiệm IVF tiếp tục kết hợp tự động hóa trong quá trình đánh giá, lưu trữ và thụ tinh phôi, thì sự ra đời của đứa trẻ này là cột mốc quan trọng. Đây không chỉ là bằng chứng cho thấy thụ tinh hoàn toàn tự động là khả thi mà còn mở ra triển vọng tương lai chăm sóc sức khỏe sinh sản theo hướng chính xác.

N.P.D (NASTIS), theo https://interestingengineering.com/, 7/2025