Nhà khoa học người Việt sáng chế khẩu trang sinh học đặc biệt

TS Nguyễn Đức Thành cho biết, năm 2018, Nguyen Lab là nhóm nghiên cứu đầu tiên công bố việc tạo nên những tấm polymer áp điện có khả năng tự tiêu hủy cho các ứng dụng trong y học cấy ghép. Nhóm đã công bố rất nhiều nghiên cứu và khảo sát về tấm màng nano này, bao gồm việc sử dụng nó để tạo nên các cảm biến, các đầu rung siêu âm tự tiêu, các mô cơ quan giả trong cơ thể...

PGS.TS Nguyễn Đức Thành

Năm 2020, trước ảnh hưởng của dịch Covid-19, anh và nhóm nghiên cứu nảy ra ý tưởng sử dụng tấm màng nano để làm ra một loại khẩu trang đặc biệt. Những khẩu trang y tế đa phần làm từ polymer tổng hợp tương tự như những bao nylon, theo thời gian, sẽ tạo ra hàng tỷ tấn chất thải không phân hủy và gây ra hiểm họa lớn cho môi trường. Hơn nữa, khẩu trang y tế mặc dù giúp ích được phần nào nhưng không thể có khả năng cản vi khuẩn, virus và các bụi mịn đủ tốt như những loại khẩu trang cao cấp kiểu KN95 hay N95 (lọc ít nhất 95% số hạt trong không khí).

Vì vậy, ý tưởng của nhóm là sử dụng tấm màng polymer tự tiêu để sản xuất loại khẩu trang có khả năng lọc hiệu quả gần như N95, nhưng có thể tái sử dụng sau khi được khử trùng bằng những biện pháp đơn giản (như sử dụng nồi hấp: autoclave, hay dùng biện pháp rung siêu âm: ultrasound). Và đặc biệt, nó có thể tự phân hủy sau khoảng vài năm sử dụng. Dù đã được ứng dụng vào nhiều sản phẩm y tế nhưng đây là lần đầu tiên, tấm màng nano này được sử dụng cho việc lọc bụi bẩn, vi khuẩn và virus.

TS Thành cho biết so với các loại khẩu trang khác, sự khác biệt của khẩu trang sinh học tự hủy nằm ở tính áp điện (piezoelectric effect) của tấm màng nano.

Nhờ đó, tấm màng nano trong khẩu trang này có thể tự tạo nên một lớp điện áp nhỏ khi có một dòng không khí tương tác (ví dụ từ hơi thở, khi hắt hơi hoặc ho). Lớp điện áp này (mặc dù vô cùng nhỏ) sẽ tạo nên một lớp bảo vệ vô hình ngăn chặn sự xâm nhập của các hạt nước nhỏ tích điện mang theo virus và vi khuẩn.

“Với sản phẩm khẩu trang này, nghiên cứu và công việc chính của nhóm là đo đạc hiệu suất lọc của tấm màng, điều chỉnh chức năng lọc bằng cách thay đổi các thông số trong quá trình sản xuất và tiến hành đo đạc để so sánh với các khẩu trang y tế thông thường và khẩu trang chuyên dụng N95. Kết quả rất khả quan là tấm màng nano polymer cho khả năng lọc gần như N95 và cao hơn các khẩu trang y tế thông thường” - TS Thành khẳng định.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm và thấy rằng, tính chất áp điện này không bị mất đi khi tấm màng được khử trùng hay khử khuẩn bằng những phương pháp sử dụng nhiêt độ cao và áp suất cao hay bằng việc rung siêu âm.

“Điều này cho phép khẩu trang có thể tái sử dụng nhiều lần”.

TS Thành cho biết nhóm nghiên cứu gần đây còn đang tập trung tạo nên những miếng dán (tương tự như tấm băng Ego) để đưa vaccine vào cơ thể người một cách dễ dàng mà không cần đến những mũi tiêm từ nhân viên y tế. Công nghệ này hứa hẹn có thể phân phối vaccine Covid-19 (hay các loại vaccine khác) ra cộng đồng một cách nhanh chóng mà người dân không cần phải đến cơ sở y tế để tiêm trong thời gian giãn cách xã hội.

Nghiên cứu về miếng dán vaccine này đã được đăng trên tạp chí chuyên ngành nổi tiếng về công nghệ y sinh Nature Biomedical Engineering và thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới.

L.Đ