Các nhà khoa học hạt nhân Nga Ở Viện Liên hợp Nghiên cứu Hạt nhân (JINT) và những chuyên gia của Liên hợp sản xuất Alpha, ở thành phố Dubna, đã chế tạo thành công màng nano để lọc máu. Loại màng này chưa hề được đề cập đến trên thế giới. Theo các nhà nghiên cứu, phát minh sẽ cứu được hàng vạn con ng...
Các nhà khoa học hạt nhân Nga Ở Viện Liên hợp Nghiên cứu Hạt nhân (JINT) và những chuyên gia của Liên hợp sản xuất Alpha, ở thành phố Dubna, đã chế tạo thành công màng nano để lọc máu. Loại màng này chưa hề được đề cập đến trên thế giới. Theo các nhà nghiên cứu, phát minh sẽ cứu được hàng vạn con người khỏi cái chết do bệnh tim mạch.
Việc ứng dụng công nghệ nano sẽ trở nên phổ biến trong tương lai, nhất là trong nhóm ngành y tế. (Ảnh: Vietnamnet)
Khi một người bị tai biến mạch máu não hoặc mạch máu ở các bộ phận khác, cần phải làm sạch máu. Việc lọc máu như vậy cho phép tách loại cholesterol và các lipoprotein, thường làm mạch máu bị tắc nghẽn.
Hiện nay, tại Liên bang Nga để làm được điều này vẫn phải nhập khẩu các thiết bị từ các nước tiên tiến, với giá trung bình mỗi lần lọc máu khoảng 39.000 rúp. Dùng các thiết bị tự chế tạo chi phí sẽ giảm đi một vài lần, nói cách khác, số người được chữa khỏi bệnh sẽ tăng lên.
Các nhà khoa học ở Dubna đã đề xuất bộ lọc nano để dùng vào phương pháp điều trị này. Tại Dubna, người ta sản xuất màng lọc theo một quá trình xử lý khá phức tạp. Đầu tiên, người ta đặt vật liệu vào máy gia tốc cyclotron, và bắn phá bằng hạt nhân của argon. Sau đó cho đi qua dung dịch kiềm, tại những vết bị bắn phá sẽ xuất hiện các lỗ cực nhỏ gọi là các lỗ nano. Như vậy sẽ thu được một màng thủng các lỗ có đường kính cỡ 200 nanomet. Kích thước ấy bằng 1 phần 250 của một sợi tóc người.
Giám đốc Liên hợp khoa học sản xuất Alfa là Iuri Prưtkov cho biết “Chảy qua màng lọc, máu bị tách ra làm nhiều thành phần khác nhau. Các hồng cầu bị giữ lại trên màng, còn huyết tương (plasma) mang theo các virut và kháng thể bị tách ra”.
Công trình nghiên cứu của các nhà khoa học Nga đa thu hút sự chú ý của Tập đoàn thiết bị y tế ROSNANO. Tập đoàn này đã đầu tư để mua bản quyền phát minh và tiếp tục nghiên cứu để đưa vào sản xuất lớn. Theo kế hoạch, họ sẽ xây dựng một xí nghiệp liên hợp mang tên Beta sản xuất không chỉ màng lọc mà thiết bị toàn bộ để lọc máu và không chỉ cung cấp trong nước mà còn xuất khẩu.
Tại thành phố Dubna của Nga, các nhà khoa học hạt nhân thuộc Viện Liên hợp Nghiên cứu Hạt nhân, viết tắt JINT, vừa chế tạo thành công một loại màng nano dùng để lọc máu. Công trình được thực hiện cùng các chuyên gia của Liên hợp sản xuất Alpha, mở ra hướng phát triển thiết bị y tế nội địa với chi phí thấp hơn những sản phẩm nhập khẩu hiện nay. Theo các nhà nghiên cứu, màng lọc mới chưa từng được đề cập trên thế giới, đồng thời có thể góp phần cứu hàng vạn người trước nguy cơ tử vong do bệnh tim mạch.
Nhu cầu lọc máu xuất hiện rõ rệt khi người bệnh bị tai biến mạch máu não hoặc gặp vấn đề nghiêm trọng tại các mạch máu ở những bộ phận khác trong cơ thể. Quá trình này giúp tách cholesterol cùng các lipoprotein khỏi máu, bởi những thành phần ấy thường tích tụ, làm lòng mạch hẹp lại và gây cản trở dòng máu lưu thông. Hiện tại, để thực hiện kỹ thuật nói trên, Liên bang Nga vẫn phải nhập khẩu thiết bị từ các nước tiên tiến, khiến chi phí trung bình mỗi lần lọc lên tới khoảng 39.000 rúp.
Mức giá cao hạn chế số người có thể tiếp cận điều trị, trong khi thiết bị do các nhà khoa học trong nước chế tạo được kỳ vọng giúp chi phí giảm xuống vài lần. Khi giá thành giảm, số bệnh nhân có cơ hội điều trị có thể tăng lên, đặc biệt trong bối cảnh công nghệ nano được dự báo ngày càng phổ biến trong lĩnh vực y tế. Các nhà khoa học Dubna đề xuất sử dụng bộ lọc nano cho phương pháp điều trị này, dựa trên một màng có hệ thống lỗ cực nhỏ với kích thước được kiểm soát chặt chẽ.
Để tạo màng, vật liệu ban đầu được đưa vào máy gia tốc cyclotron, sau đó bị bắn phá bằng các hạt nhân argon trong một quy trình xử lý tương đối phức tạp. Những vị trí chịu tác động của hạt nhân argon sẽ trở thành các dấu vết đặc biệt trên vật liệu, tạo nền tảng cho bước hình thành lỗ nano tiếp theo. Vật liệu tiếp tục được đưa qua dung dịch kiềm, khiến các dấu vết bị bắn phá biến đổi thành những lỗ xuyên màng có đường kính khoảng 200 nanomet.
Kích thước 200 nanomet rất nhỏ, chỉ tương đương một phần 250 đường kính của sợi tóc người, nhưng đủ để màng thực hiện nhiệm vụ phân tách các thành phần máu. Giám đốc Liên hợp khoa học sản xuất Alfa, ông Iuri Prưtkov, cho biết máu chảy qua màng sẽ được tách thành nhiều thành phần khác nhau trong quá trình lọc. Theo mô tả của ông, các hồng cầu bị giữ lại trên màng, còn huyết tương, hay plasma, tiếp tục mang theo những thành phần như virus và kháng thể.
Cách phân tách này tạo cơ sở cho việc làm sạch máu trong những trường hợp cần loại bỏ các chất liên quan đến nguy cơ tắc nghẽn mạch máu. Điểm đáng chú ý nằm ở cấu trúc nano của màng, bởi các lỗ có kích thước đồng đều giúp quá trình lọc diễn ra theo nguyên lý chọn lọc giữa những thành phần khác nhau. Dù bài toán sản xuất màng đòi hỏi thiết bị chuyên dụng cùng nhiều công đoạn xử lý, các nhà nghiên cứu Dubna đã hoàn thành bước chế tạo quan trọng.
Công trình nhanh chóng thu hút sự chú ý của Tập đoàn thiết bị y tế ROSNANO, đơn vị nhìn thấy tiềm năng phát triển công nghệ thành sản phẩm phục vụ điều trị. ROSNANO đã đầu tư để mua bản quyền phát minh, đồng thời tiếp tục hỗ trợ nghiên cứu nhằm đưa màng nano vào quy mô sản xuất lớn hơn. Kế hoạch của tập đoàn không dừng ở việc sản xuất riêng màng lọc, mà hướng tới xây dựng một hệ thống thiết bị hoàn chỉnh phục vụ quá trình lọc máu.
Theo kế hoạch, một xí nghiệp liên hợp mang tên Beta sẽ được xây dựng để sản xuất cả màng lọc lẫn thiết bị lọc máu đồng bộ. Các sản phẩm dự kiến không chỉ cung cấp cho thị trường trong nước Nga, mà còn hướng tới xuất khẩu sang những thị trường có nhu cầu về thiết bị y tế. Từ một phát minh trong phòng nghiên cứu tại Dubna, màng nano có thể trở thành nền tảng cho thiết bị lọc máu giá thấp hơn, mở rộng cơ hội điều trị bệnh tim mạch.
