1. Công nghệ in 3D trong chế tạo khuôn vỏ tàu thủy cao tốc

Các nhà nghiên cứu ở trường Đại học Giao thông vận tải TP.HCM đã ứng dụng công nghệ in 3D để tạo ra những chiếc khuôn vỏ tàu có độ bền cao, tiết kiệm chi phí và thời gian hơn.

Công đoạn phân chia vỏ tàu phù hợp với kích thước của máy in 3D.

Hiện nay trên thế giới, nhiều quốc gia như Đức, Hoa Kỳ, Thụy Điển… đã ứng dụng in 3D để tạo ra những du thuyền và hạ thủy thành công. Liệu Việt Nam có thể tạo ra những sản phẩm như vậy?

Ngoại trừ những chiếc tàu nguyên khối phức tạp, việc ứng dụng công nghệ in 3D để sản xuất các chi tiết nhỏ hơn như các mảng vỏ tàu, chân vịt… không phải là điều quá xa vời. Tuy nhiên, TS. Đỗ Hùng Chiến và các cộng sự ở trường Đại học Giao thông vận tải TP.HCM lại chọn một cách tiếp cận khác: chế tạo khuôn vỏ tàu composite FRP. “Chúng tôi không sử dụng trực tiếp vật liệu này trong in 3D để chế tạo vỏ tàu vì hầu hết các loại tàu thủy được cấp phép lưu hành tại Việt Nam đều được làm từ các vật liệu được Cục Đăng kiểm quy định như nhôm, thép... còn các vật liệu mới hơn vẫn còn nhiều hạn chế trong ứng dụng thực tế. Vì vậy, chúng tôi thấy sử dụng in 3D để chế tạo khuôn vỏ tàu FRP là hướng đi hợp lý hơn”, TS. Đỗ Hùng Chiến giải thích.

Nhóm nghiên cứu đã biến ý tưởng này thành hiện thực thông qua đề tài “Nghiên cứu ứng dụng in 3D trong chế tạo vỏ tàu cao tốc cỡ nhỏ hoạt động trong vùng nước thủy nội địa Việt Nam” (đề tài cấp Bộ Giao thông vận tải vào năm 2019-2020). Mục tiêu của họ là xây dựng quy trình chế tạo khuôn để sản xuất vỏ ca nô cỡ nhỏ, có chất lượng tương đương với phương pháp truyền thống, đồng thời tiết kiệm thời gian và chi phí, phù hợp với điều kiện Việt Nam.

Tối ưu thiết kế vỏ tàu

Các loại tàu cao tốc cỡ nhỏ như ca nô vốn được sử dụng phổ biến trong quân sự và dân sự. Ngoài chở khách, phần lớn các tàu được dùng trong tuần tra, bảo vệ nguồn lợi thủy hải sản, cứu hộ… Một trong những yếu tố quyết định đến độ bền, vận tốc cũng như hiệu quả hoạt động của tàu chính là cấu tạo phần vỏ. Trong nghiên cứu này, TS. Đỗ Hùng Chiến và các cộng sự đã lựa chọn vật liệu composite FRP (Fibeglass Reinfored Plastic), một loại nhựa gia cường bằng sợi, thường là thủy tinh đặc biệt. Với nhiều ưu điểm như độ bền cao, dễ gia công, composite FRP đang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như hàng không, ô tô, tàu thuyền, chế tạo đồ nội thất… Sau khi xác định vật liệu phù hợp, nhóm nghiên cứu lại đứng giữa các lựa chọn về công nghệ in 3D: Có nhiều công nghệ in 3D đang được áp dụng hiện nay gồm FDM (fused deposition modeling), SLS (selective laser sintering), SLA (stereolithography), LOM (laminated object manufacturing), DLP (digital light processing), Polyjet… Trong đó, phổ biến nhất ở Việt Nam là công nghệ FDM và SLA.

Sau nhiều cân nhắc, họ quyết định lựa chọn công nghệ SLA để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm, dù giá thành của nó khá cao. Công nghệ SLA sử dụng vật liệu in dạng nhựa lỏng, dùng tia UV làm cứng từng lớp vật liệu in. Ưu điểm của công nghệ này là tạo ra sản phẩm của độ phân giải và bề mặt in mịn. Đây cũng là yêu cầu mà các loại vỏ tàu phải đáp ứng, đặc biệt là tàu cao tốc. Bởi lẽ, với loại tàu này, “chỉ cần có độ nhám một chút thôi là tốc độ sẽ giảm rất nhiều”, anh phân tích.
Thiết kế là bước đầu tiên trong quy trình sản xuất một con tàu. Người ta sẽ tiến hành các thiết kế các kết cấu cơ bản, sau đó thiết kế kỹ thuật và thiết kế thi công trên phần mềm, khi đó các kết cấu tàu, hệ thống máy… sẽ được triển khai chi tiết. Nhóm nghiên cứu cũng thực hiện các công đoạn tương tự. Thông qua các phần mềm mô phỏng, họ đã tạo ra mô hình thiết kế tối ưu, đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, trọng tải, tốc độ hình dáng của ca nô.

Bài toán phức tạp nhất là tìm cách biến mô hình này thành hiện thực bằng các khuôn vỏ tàu được in 3D. Theo bản thiết kế của nhóm nghiên cứu, chiếc ca nô sẽ có chiều dài 3,9m, trong khi máy in mà họ sử dụng vào thời điểm đó chỉ in được kích cỡ tối đa là 500mm. “Chúng tôi đề xuất vỏ tàu dài 3,9m, tương đương kích cỡ của một chiếc xe hơi thì mới chở được bốn người, có tính ứng dụng thực tế. Do vậy, chúng tôi phải chia nhỏ tấm vỏ sao cho phù hợp với kích thước máy in 3D”, TS. Đỗ Hùng Chiến giải thích. “Chúng tôi phải sử dụng thêm các kĩ thuật gá, tức là có thêm công đoạn xây dựng các khung sườn của bệ đỡ. Sau khi úp phần bệ đỡ xuống, chúng tôi sẽ in các mảnh ghép chuyển qua, từ đó xây dựng phần bên trong của vỏ tàu (khuôn dương), sau đó chế tạo khuôn âm. Cuối cùng, chúng tôi đánh bóng phần kết cấu và tiến hành chế tạo phần vỏ composite như thông thường”.
Sự phối hợp nhịp nhàng giữa viện, trường và doanh nghiệp đã góp phần mang đến thành công cho nghiên cứu. “Các doanh nghiệp đã hỗ trợ chúng tôi rất nhiều, trong công đoạn thiết kế và chế tạo vỏ tàu, Công ty TNHH Thương mại dịch vụ ThinkSmart đã có nhiều cải tiến khi kết hợp các giải pháp phân tích kết cấu, thủy động lực học từ hãng phần mềm Altair cùng với máy in iSLA 1900D có kích thước 1,9x1x0,8m và CNC robot 7 trục kích thước 2x2x2,5m. Chúng tôi đã lắp ráp, hoàn thiện và chạy thử nghiệm tại Công ty TNHH MTV Kỹ thuật Đại Dũng”, TS. Đỗ Hùng Chiến cho biết. Kết quả thử nghiệm cho thấy, chiếc ca nô được chế tạo bằng công nghệ in khuôn vỏ 3D có thời gian thi công nhanh hơn so với phương pháp truyền thống từ 2-3 lần, tiết kiệm chi phí sản xuất và nhân công.

Kết hợp công nghệ xanh

Quá trình đi từ nghiên cứu đến kết quả ứng dụng, thương mại hóa trên thị trường thường là một hành trình dài. Sản phẩm tàu cao tốc cỡ nhỏ được chế tạo bằng công nghệ in 3D cũng không ngoại lệ. TS. Đỗ Hùng Chiến cho biết, vẫn còn rất nhiều điểm cần khắc phục để mở rộng ứng dụng này: “Hiện nay, việc ứng dụng công nghệ in 3D trong chế tạo vỏ tàu chưa nhiều do kích thước máy in 3D còn hạn chế, phải lắp ghép nhiều miếng nhỏ vào mô hình lớn dẫn tới sai số, mất thêm nhiều thời gian đánh bóng, xử lý bề mặt”. Để khắc phục các hạn chế đang tồn tại, bên cạnh việc đầu tư hạ tầng trang thiết bị như các loại máy in 3D khổ lớn, nhóm nghiên cứu cũng đề xuất bổ sung nhân lực về thiết kế, đóng tàu am hiểu về công nghệ in 3D và vật liệu composite FRP. Điều này không thể giải quyết trong một sớm một chiều, bởi việc thiết hụt nhân lực vốn là bài toán nan giải của ngành đóng tàu Việt Nam từ nhiều năm nay.

Với xu hướng phát triển bền vững như hiện nay, ngoài công nghệ in 3D, “chúng ta nên kết hợp các công nghệ mới như tàu chạy bằng điện, phù hợp với định hướng giao thông xanh và giảm phát thải nhà kính”, TS. Đỗ Hùng Chiến cho biết. Nhiều quốc gia trên thế giới, đặc biệt là châu Âu và Trung Quốc đã phát triển các loại tàu chạy bằng điện ở các bến ngắn. “Việc ứng dụng các công nghệ mới như in 3D và tàu chạy điện là một hướng đi rất tiềm năng, đặc biệt khi vận tải và du lịch thủy nội địa ở Việt Nam vẫn đang là một mảnh đất màu mỡ”, anh nói.

Theo khoahocphattrien.vn

2. Phần mềm quản lý sử dụng kháng sinh trong bệnh viện

Sản phẩm do nhóm tác giả ở Trung tâm Khoa học - Công nghệ Dược Sài Gòn xây dựng, giúp các bệnh viện đánh giá thực trạng sử dụng kháng sinh, nhằm hạn chế tình trạng kháng kháng sinh.

Kháng sinh là loại thuốc giúp giảm đáng kể tỷ lệ mắc bệnh và tử vong do nhiễm khuẩn. Tuy nhiên, trong những năm qua, tình trạng lạm dụng hoặc sử dụng kháng sinh không hợp lý trong thời gian dài đã gây ra tình trạng kháng kháng sinh ngày càng nghiêm trọng và trở thành vấn đề mang tính toàn cầu. Bên cạnh đó, việc thực hiện các biện pháp kiểm soát nhiễm khuẩn và quản lý sử dụng kháng sinh chưa hiệu quả dẫn đến tình trạng kháng kháng sinh có dấu hiệu trầm trọng hơn.

Trước thực trạng trên, nhóm tác giả ở Trung tâm Khoa học - Công nghệ Dược Sài Gòn (Đại học Y Dược TPHCM) đã thực hiện đề tài "Nâng cao hoạt động quản lý sử dụng kháng sinh của Sở Y tế TPHCM, thông qua việc thiết lập hệ thống quản lý sử dụng kháng sinh tại bệnh viện".

Theo TS. Nguyễn Thị Hải Yến, Chủ nhiệm đề tài, Bộ Y tế đã đưa ra các tiêu chí và tài liệu hướng dẫn đánh giá thực trạng sử dụng và mức độ kháng thuốc kháng sinh trong bệnh viện. Tuy nhiên, hướng dẫn về cách phân tích, thu thập dữ liệu, công thức tính toán cho các tiêu chí lại chưa được trình bày chi tiết, dẫn đến việc cho ra kết quả không chuẩn hóa và thống nhất giữa các cơ sở y tế.

Ngoài ra, còn thiếu tiêu chí về định lượng để đánh giá hiệu quả sử dụng thuốc khánh sinh ở các cơ sở y tế. Điều này gây khó khăn cho cơ quan quản lý để đánh giá, phân loại hiệu quả hoạt động và đưa ra biện pháp hỗ trợ.

Giao diện phần mềm quản lý kháng sinh. Ảnh: NNC

Để khắc phục những hạn chế trên, nhóm tác giả đã hoàn thiện bộ tiêu chí, được tổng hợp từ các tiêu chí ở Việt Nam và trên thế giới. Đồng thời, loại bỏ những nội dung trùng lắp, bổ sung và cập nhật dựa theo các thông tin mới nhất. Sau đó, nhóm đã thử nghiệm bộ tiêu chí này tại một số bệnh viện ở TPHCM, để khảo sát thực trạng, mức độ sử dụng và quản lý kháng sinh. Từ kết quả phân tích và các phản hồi của bệnh viện, nhóm điều chỉnh lại các thông tin để có bộ tiêu chí phù hợp với điều kiện thực tế.

Với 17 chỉ số về số lượng và 16 chỉ số về chất lượng, bộ tiêu chí mới giúp các bệnh viện đánh giá tình hình và mức độ sử dụng kháng sinh một cách chính xác, dễ dàng và thuận lợi.

Bên cạnh đó, nhóm còn phát triển một phần mềm hỗ trợ các bệnh viện thu thập, phân tích, báo cáo các tiêu chí đánh giá việc quản lý sử dụng kháng sinh tại địa chỉ http://quanlykhangsinh.vn.

Thống kê chi phí điều trị kháng sinh. Ảnh: NNC

 Cụ thể, phần mềm có một số chức năng như quản lý hoạt chất kháng sinh; thống kê sử dụng kháng sinh theo thời gian thực; kết quả chi tiết của điều trị kháng sinh; tra cứu kết quả phân tích chỉ số quản lý sử dụng kháng sinh; báo cáo phân tích kết quả;…

Theo nhóm tác giả, hiện nay trên thị trường chưa có phần mềm về quản lý sử dụng thuốc kháng sinh trong các cơ sở y tế. Các cơ sở y tế cũng như cơ quan quản lý còn thu thập dữ liệu, báo cáo, phân tích đánh giá thực trạng sử dụng kháng sinh theo cách thủ công, gây tốn nhiều thời gian và nhân lực. Sử dụng phần mềm nói trên sẽ thuận lợi trong công tác báo cáo, đảm bảo sự chuẩn hóa và chính xác. Từ đó, Sở Y tế TPHCM có hệ thống quản lý và phương án hỗ trợ cụ thể, phù hợp đối với từng cơ sở.

Đề tài của nhóm tác giả đã được Sở KH&CN TPHCM nghiệm thu, kết quả đạt.

Theo khoahocphattrien.vn

3. Lớp phủ chống ăn mòn cho các chi tiết cơ khí

Các nhà khoa học thuộc Viện Kỹ thuật nhiệt đới (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) đã tạo ra lớp phủ 3 lớp nền kẽm và hợp kim có độ bám dính tốt và độ bền màu cao, có thể ứng dụng vào việc mạ các chi tiết cơ khí.

Hiện tượng ăn mòn kim loại là vấn đề thường thấy khi kim loại tiếp xúc trực tiếp với môi trường, đặc biệt là môi trường ăn mòn. Một trong các biện pháp khắc phục ăn mòn hiệu quả nhất đó là tạo ra các lớp phủ có khả năng bảo vệ chống ăn mòn cao và có độ chịu mài mòn lớn, điển hình là lớp phủ hợp kim Zn-Ni (đơn lớp) được ứng dụng bảo vệ chống ăn mòn trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Tuy nhiên, các nhà khoa học nhận thấy các lớp phủ đa lớp điều chỉnh thành phần (composition modulated multilayer - CMM) thông qua kết hợp các lớp mạ đơn lớp xen kẽ nhau có khả năng chống ăn mòn tốt hơn lớp phủ đơn lớp.

Với lớp phủ đa lớp, chất ăn mòn lan rộng sang bên cạnh thay vì xâm nhập trực tiếp vào nền. Ảnh: Sở KH&CN Tp.HCM

Lớp phủ đa lớp chống ăn mòn tốt hơn so với các lớp phủ đơn lớp là nhờ sự hình thành các bề mặt mới, cho phép chất ăn mòn lan rộng sang bên cạnh thay vì xâm nhập trực tiếp vào nền. Việc lan rộng môi trường ăn mòn sang bên cạnh dẫn đến làm chậm tốc độ ăn mòn trong lớp phủ đa lớp, trong khi đó lớp phủ đơn lớp thì bị chất ăn mòn xâm nhập trực tiếp tới nền trong. Theo đó, thời gian cần thiết để môi trường ăn mòn chạm tới nền bằng cách xuyên qua các lớp phủ đơn lớp nhanh hơn so với đa lớp.

Vậy lớp phủ đa lớp sẽ bao gồm những lớp nào? Để trả lời câu hỏi này, tìm ra cách kết hợp tối ưu để gia tăng hiệu quả cho hệ phủ đa lớp, các nhà khoa học tại Viện Kỹ thuật nhiệt đới (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) đã triển khai nhiệm vụ KH&CN “Nghiên cứu công nghệ mạ đa lớp (3 lớp) nền kẽm và hợp kim có độ bền chống ăn mòn cao ứng dụng cho các chi tiết cơ khí”.

TS. Nguyễn Thị Thanh Hương (chủ nhiệm nhiệm vụ) cho biết nhóm thực hiện đã chế tạo màng phủ màu đen (CCCs black/ZnNiSi/ZnNi), màng phủ màu trắng xanh (CCCs blue/Zn/ZnNiSi/ZnNi), màng phủ màu cầu vồng (CCCs ingride/Zn/ZnNiSi/ZnNi). Đây là 3 loại màng phủ CCCs bảo vệ chống ăn mòn cho hệ bảo vệ đa lớp phủ kẽm niken nanosilica (ZnNiSi)/hợp kim kẽm niken (ZnNi), kích thước mỗi mẫu là 100x50x1 mm. Cụ thể, thép được bao phủ bởi lớp mạ thứ nhất là ZnNi, tiếp theo lớp mạ thứ 2 là ZnNiSi, sau đó đến lớp mạ thứ 3 là lớp mạ Zn. Màu sắc cho hệ mạ Zn/ZnNiSi/ZnNi được tạo bằng màng phủ CCCs, vừa tăng tính thẩm mỹ vừa tăng độ bền ăn mòn cho hệ phủ đa lớp.

Theo nhóm nghiên cứu, hệ phủ 3 lớp ZnNi/ZnNiSi/CCCs có độ bám dính tốt và độ bền màu đạt tiêu chuẩn. Thêm vào đó, các loại màng phủ CCCs được tạo ra có màu sắc tương đối đa dạng, đáp ứng nhu cầu của từng loại chi tiết vật liệu trong mỗi ứng dụng khác nhau.

Nhóm đã tiến hành kiểm tra độ bền ăn mòn của các hệ phủ đa lớp bằng phương pháp thử nghiệm gia tốc phun muối trung tính. Kết quả cho thấy sau 48 giờ phun muối các mẫu chưa xuất hiện gỉ trắng hoặc tỷ lệ gỉ trắng thấp hơn 5%. Sau 360 giờ phun muối - các mẫu có gỉ trắng. Sau 1.000 giờ phun muối, mẫu xuất hiện gỉ đỏ ở màng phủ màu đen và màng phủ màu trắng xanh, nhưng không xuất hiện gỉ đỏ trên bề mặt mẫu màng phủ màu cầu vồng. Độ bền ăn mòn theo thứ tự: mẫu màng phủ màu đen < màng phủ màu trắng xanh < màng phủ màu cầu vồng.

Gỉ đỏ xuất hiện trên các mẫu màng phủ màu đen sau 1.000 giờ thử nghiệm gia tốc phun muối. Ảnh: Sở KH&CN Tp.HCM

TS. Nguyễn Thị Thanh Hương cho biết thêm, hình ảnh SEM (kính hiển vi điện tử quét) bề mặt của các mẫu sau thử nghiệm gia tốc phun muối cho thấy sản phẩm ăn mòn bám nhiều trên bề mặt các mẫu màng phủ màu đen và màng phủ màu trắng xanh. Trong khi đó, ở mẫu màng phủ màu cầu vồng thì sản phẩm ăn mòn xuất hiện ít nhất.

Trước thử nghiệm độ bám dính và độ bền màu, bề mặt mẫu đồng đều, không nếp gấp, không bong tróc, không phồng rộp, không rỗ, không bị châm kim, không vết nứt. Mẫu được để trong tủ sấy ở nhiệt 80^oC trong 30 phút. Kết quả không thấy sự biến đổi màu của mẫu sau thời gian thử nghiệm.

Trước những kết quả tích cực trên, nhóm đã xác lập 3 sơ đồ công nghệ chế tạo màng phủ CCCs có màu đen, màu trắng xanh, màu cầu vồng cho hệ bảo vệ đa lớp phủ Zn/ZnNiSi/ZnNi. Ngoài ra, các nhà khoa học còn xây dựng quy trình phân tích các dung dịch tạo hệ đa lớp và bổ sung tổn hao dung dịch.

Theo nhóm nghiên cứu, hiện nay, nhiều doanh nghiệp chuyên gia công cơ khí và mạ tại TP.HCM nói riêng và cả nước nói chung đang có nhu cầu mạ sản phẩm chất lượng cao. Đặc biệt, trong nhiệm vụ này, nhóm đã phối hợp thử nghiệm với doanh nghiệp chuyên phục vụ xuất khẩu sản phẩm cơ khí và linh kiện với mức sản lượng trung bình 1.000-3.000 kg/tháng và trong nước với mức sản lượng trung bình 500 kg/tháng. Từ nhiệm vụ này, nghiên cứu có tiềm năng mở rộng ứng dụng ra các doanh nghiệp khác để đáp ứng nhu cầu sản xuất các sản phẩm cơ khí và linh kiện được mạ chống ăn mòn, hỗ trợ doanh nghiệp tăng cường xuất khẩu hàng phụ trợ.

Nhóm nghiên cứu đã báo cáo những kết quả trên trước Hội đồng tư vấn nghiệm thu do Sở KH&CN TPHCM tổ chức.

Theo khoahocphattrien.vn

4. Phát hiện hai loài thực vật mới tại vùng núi Pu Tả Lèng, tỉnh Lai Châu

Các nhà khoa học thuộc Bảo tàng Thiên nhiên (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) đã phát hiện và công bố hai loài mới thuộc họ Phòng kỷ (Aristolochiaceae) và họ Ráy (Araceae).

Chủ nhiệm TS. Nguyễn Quốc Bình (ở giữa) và nhóm nghiên cứu tại Đỉnh Tam Sao, một trong các đỉnh núi ở vùng núi cao Pu Tả Lèng. Ảnh: VAST

Khu vực rừng núi Pu Tả Lèng thuộc huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu, giáp thành phố Lai Châu về phía Tây, được mệnh danh là một trong những nóc nhà của Đông Dương. Mặc dù có vị trí gần với Phan Xi Păng, thuộc vườn Quốc gia Hoàng Liên, nhưng hầu như chưa có bất cứ nghiên cứu chuyên sâu nào về thực vật tại vùng núi này.

Vì lý do đó, TS. Nguyễn Quốc Bình và các đồng nghiệp thuộc Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) đã tiến hành đề tài “Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng thực vật bậc cao có mạch vùng núi Pu Tả Lèng, tỉnh Lai Châu, đề xuất các biện pháp bảo tồn nguồn gen thực vật quí hiếm”, để qua đó đánh giá đầy đủ, toàn diện về thành phần thực vật và phát hiện các loài thực vật mới, loài ghi nhận mới cho hệ thực vật Việt Nam. Đây sẽ là cơ sở để nhóm đề xuất phát triển khu rừng đặc dụng hay khu bảo tồn thiên nhiên.

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành điều tra theo các tuyến chính như: Tuyến đi lên đỉnh Tam Chỉ Sao xuất phát từ xã Tả Lèng, tuyến từ xã Tả Lèng lên đỉnh Tả Liên Sơn, tuyến từ xã Hồ Thầu theo hướng lên đỉnh Pu Tả Lèng.

Các tuyến điều tra đi qua tất cả các vùng khác nhau về địa hình, hệ sinh thái, các loại hình rừng, kiểu thảm thực vật, môi trường sống,... nhằm thu thập được đầy đủ mẫu vật đại diện của khu vực nghiên cứu.

Kết quả, nhóm đã điều tra, thu thập và xác định thành công 379 loài và thứ thuộc 115 họ, 257 chi của 3 ngành thực vật có mạch. Ngành Dương xỉ (Pteridophytes) có 17 loài, trong 16 chi, thuộc 13 họ; ngành Thông (Pinophyta) có 3 loài, thuộc 2 chi, 2 họ; ngành thực vật Hạt kín (Angiospermae) có tỷ lệ các taxon cao nhất với 359 loài, thuộc 239 chi, 100 họ.

Lá và hoa của loài Isotrema putalengense Luu, Q.B.Nguyen & H.C.Nguyen. Ảnh: VAST.

Đáng chú ý, đề tài đã phát hiện và công bố 2 loài mới là Isotrema putalengense Luu, Q.B.Nguyen & H.C.Nguyen (họ Phòng kỷ - Aristolochiaceae) và Arisaema vietnamense Luu, Q. B. Nguyen, H. C. Nguyen & T. Q. T. Nguyen (họ Ráy - Araceae); xác định 33 loài thực vật đặc hữu, chiếm 8,7% tổng số loài thực vật đã thu thập ở vùng núi cao Pu Tả Lèng.

Các nhà khoa học đã đánh giá 353/379 loài thực vật có mạch ở vùng núi cao Pu Tả Lèng có giá trị sử dụng - nhóm cây có giá trị làm thuốc chiếm số lượng nhiều nhất với 189 loài; trong đó có 17 loài thực vật quý hiếm đang bị đe dọa ở các mức độ khác nhau, có tên trong Sách Đỏ Việt Nam (2007), Danh lục Đỏ Việt Nam (2007) và trong Nghị định 84/2021 của Chính phủ.

Nhóm cũng đã đánh giá mức độ đa dạng về dạng sống thực vật, như cây bì sinh, cây phụ sinh, cây một năm, cây có thân mọng nước đến cây gỗ, gỗ lớn và đa dạng các yếu tố địa lý thực vật, trong đó yếu tố lục địa châu Á và nhiệt đới châu Á là 2 yếu tố ưu thế.

Với những kết quả thu được, các nhà khoa học đã xây dựng cơ sở dữ liệu các loài thực vật gồm 397 số hiệu mẫu là những cơ sở khoa học đầu tiên về thực vật vùng núi cao Pu Tả Lèng.

Trong thời gian tới, nhóm bày tỏ mong muốn “tiếp tục điều tra nghiên cứu mở rộng nhóm nấm, thực vật không mạch để có được bộ mẫu và các dữ liệu đầy đủ về nấm, thực vật không mạch, thực vật có mạch của khu vực này, bổ sung thông tin và dữ liệu sinh học phục vụ cho công tác bảo tồn các loài quý hiếm cho hệ thực vật Hoàng Liên Sơn”.

Nhóm nghiên cứu đã công bố các kết quả trên trong bài báo Isotremaputalengense, a new species of Aristolochiaceae from northern Vietnam and two new combinations in Isotrema trên PhytoKeys, và bài báo risaema vietnamense (Section Nepenthoidea, Araceae): A New Species from Vietnam trên Tạp chí Sinh học (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam).

Đề tài được Hội đồng nghiệm thu cấp Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam xếp loại B.

Theo khoahocphattrien.vn

5. Giải pháp tiềm năng giúp ngăn chặn bệnh thối nhũn trên rau họ cải

Nhằm ngăn chặn bệnh thối nhũn, thối rễ trên rau họ cải, các nhà khoa học thuộc Trung tâm Công nghệ sinh học TP Hồ Chí Minh đã nghiên cứu sản xuất thành công chế phẩm sinh học từ dịch chiết thứ cấp Streptomyces spp., góp phần kháng vi khuẩn Erwinia carotovora và nấm Pythiaceae vexans gây ra bệnh thối nhũn, thối rễ. Sản phẩm có khả năng thay thế thuốc bảo vệ thực vật hóa học, góp phần bảo vệ môi trường cũng như sức khỏe của người trồng rau và người tiêu dùng.

Tổng quan về rau họ cải

Rau họ cải là nhóm rau phổ biến trên toàn thế giới. Chúng có nguồn gốc từ châu Âu và được trồng rộng rãi ở các vùng ôn đới. Đặc điểm nhận dạng của rau họ cải là thân cây thẳng, cao từ 30-60 cm, có nhiều nhánh phân cành, lá có hình dạng khác nhau tùy loại (thường có hình bầu dục), hoa có màu vàng hoặc trắng, có thể mọc thành từng chùm, quả hình dạng dẹt có nhiều hạt nhỏ bên trong. Rau họ cải có nhiều loại khác nhau, bao gồm cải bó xôi, cải thìa, cải xoăn, cải ngọt, cải tía tô và cải cầu vồng. Trong rau cải chứa nhiều chất dinh dưỡng, vitamin và khoáng chất cần thiết cho cơ thể như vitamin A, C, K, axit folic, các khoáng chất như canxi, sắt và kali. Loại rau này có tác dụng giảm cân và giảm nguy cơ mắc bệnh tiểu đường vì trong rau họ cải chứa ít calo và chứa nhiều chất xơ, giúp giảm cảm giác đói và kiểm soát đường huyết. Rau họ cải cũng có tác dụng tốt cho tiêu hóa, giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh về đường tiêu hóa.

Rau họ cải khá phổ biến ở Việt Nam vì dễ trồng, thích nghi với điều kiện khí hậu và chi phí đầu tư thấp (vài triệu đồng/công), thời gian thu hoạch nhanh. Tuy nhiên, như bất kỳ loại cây trồng nào khác, rau họ cải dễ bị sâu bệnh gây hại. Một trong những bệnh thường gặp nhất của rau họ cải là bệnh thối nhũn và thối rễ.

Bệnh thối nhũn do vi khuẩn Erwinia carotovora gây ra, còn bệnh thối rễ có nguyên nhân từ nấm Pythiaceae. Những loại nấm và vi khuẩn này có thể sống trong đất và tấn công rễ của cây, gây ra sự suy yếu khiến cây bị chết. Bệnh thối nhũn gây hại trên hầu hết rau họ cải nhưng đặc biệt thường xảy ra trên bắp cải, quá trình bệnh xuất hiện từ đầu bắp rồi lan dần xuống phía dưới hoặc từ gốc phát triển lên trên. Ở lá bắp, vết bệnh lúc đầu có dạng giọt dầu, dần dần biến thành màu nâu nhạt, mô bệnh nhanh chóng lan rộng và thối nhũn, có mùi khó ngửi. Lá ngoài cùng của cây bị héo rũ vào ban ngày, đến ban đêm có thể phục hồi. Nếu bệnh tiếp tục phát triển thì lá không thể phục hồi được, dẫn tới héo rũ, cụp xuống để lộ rõ bộ phận bắp bên trong.

Để phòng ngừa bệnh này, người trồng rau họ cải ngay từ đầu đã phải chọn giống cây khỏe mạnh và trồng cây ở những vùng đất có độ thoát nước tốt. Đồng thời, họ thường sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học để giảm thiểu thiệt hại do sâu bệnh, cỏ dại và tăng năng suất. Tuy nhiên, mặt trái của việc sử dụng thuốc bảo vệ hóa học là gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và động vật. Khi sử dụng quá nhiều thuốc bảo vệ hóa học có thể khiến các loài sâu, cỏ hoặc vi khuẩn trở nên kháng lại thuốc và thuốc không còn hiệu quả.

Biện pháp mới phòng chống bệnh thối nhũn, thối rễ trên rau họ cải

Để giải quyết vấn đề thối nhũn, thối rễ trên rau họ cải, mà không phải sử dụng thuốc bảo vệ hóa học, nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm Công nghệ sinh học TP Hồ Chí Minh đã tiến hành khảo sát các vườn rau trên địa bàn một số tỉnh Đông Nam Bộ, Tây Nam Bộ và Tây Nguyên. Qua đó, nhóm nghiên cứu đã thu thập được 32 mẫu rau có triệu chứng bị bệnh. Tất cả đều do vi khuẩn Erwinia carotovora và nấm thuộc họ Pythiaceae gây ra. Nhóm nghiên cứu tiếp tục phân lập ra 5 chủng vi khuẩn thuộc chi Erwinia và 3 chủng được xác định là họ Pythiaceae. Trong 8 chủng vi khuẩn này, chủng nấm RR1 và chủng vi khuẩn SR20 có khả năng gây bệnh mạnh nhất cho cây rau họ cải. Kết quả định danh sinh học cho thấy, 2 chủng này có độ tương đồng 100% với vi khuẩn Erwinia carotovora và Pythiaceae vexans GU133475.1 trong Ngân hàng Gene (NCBI).

Sau khi nghiên cứu được các chủng vi khuẩn có độc tính cao, nhóm nghiên cứu đã tìm ra chủng vi khuẩn Streptomyces spp. có khả năng sản xuất các chất kháng sinh tự nhiên như Streptomycin, Tetracycline và Chloramphenicol, có tác dụng kháng khuẩn và kháng nấm. Khi được sử dụng trong bảo vệ rau họ cải, Streptomyces spp. có thể ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn và nấm gây bệnh, giúp cây trồng phát triển khỏe mạnh và tăng năng suất. Ngoài ra, Streptomyces spp. còn có khả năng sản xuất các chất sinh học có lợi cho cây trồng, giúp tăng cường hệ miễn dịch của cây trồng và giảm thiểu sự tổn thương do bệnh tật. Việc sử dụng Streptomyces spp. trong bảo vệ rau họ cải góp phần giảm thiểu việc sử dụng các loại thuốc trừ sâu và thuốc bảo vệ hóa học có hại cho môi trường và sức khỏe con người.

Hiện nay trên thị trường Việt Nam, các thuốc được chiết dịch từ Streptomyces spp. chủ yếu được nhập từ nước ngoài, chưa có đơn vị nào trong nước sản xuất. Do vậy, nhóm nghiên cứu đã tiến hành chế tạo sản phẩm chiết dịch thứ cấp Streptomyces spp.. Ưu điểm của dịch chiết này là thời gian tác động nhanh, an toàn với người sử dụng và không gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt dịch chiết có tác dụng khiến vi khuẩn rơi vào trạng thái ngủ và suy yếu dần.

Từ những ưu điểm của Streptomyces spp., nhóm nghiên cứu đã phân lập thành công 112 chủng Streptomyces spp. từ 81 mẫu đất của 3 vùng Đông Nam Bộ, Tây Nam Bộ và Tây Nguyên. Kết quả thu được 2 chủng gồm LD26 có khả năng sinh hoạt chất kháng Pythiaceae vexans mạnh nhất, đạt 51,87% sau 48 giờ và LD41 có khả năng ức chế vi khuẩn Erwinia carotovora cao hơn các chủng còn lại, đường kính vòng ức chế đạt 5,71 mm. Cuối cùng, nhóm nghiên cứu đã sử dụng dung môi hữu cơ ethyl acetate để tạo ra chế phẩm sinh học cho hai quá trình chiết từ Streptomyces nashvillensis LD41 và Streptomyces filamentosus LD26.

Quá trình định danh hoạt chất kháng bệnh của LD41 và LD26.

Khi nhóm nghiên cứu tiến hành kiểm tra chế phẩm sinh học tạo được trên rau họ cải trong điều kiện phòng thí nghiệm, kết quả cho thấy, rau có màu xanh sáng, các lá có mặt trên bóng, mặt dưới có lông mịn, nhiều lá non phát triển và đặc biệt không còn xuất hiện các vi khuẩn Erwinia carotovora và nấm Pythiaceae vexans. Nếu được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất, kết quả nghiên cứu sẽ mang lại nhiều tác động tích cực trên cả hai mặt môi trường và kinh tế, xã hội, cụ thể:

Về môi trường: chế phẩm sinh học được sử dụng từ nguồn gen bản địa nên an toàn, giảm tối đa các nguy cơ mới có thể phát sinh; có tác dụng chống lại các loại sâu bệnh và nấm gây hại cho cây trồng nhưng không gây hại đến các loài côn trùng có ích và các loài động vật khác; có thể thay thế thuốc bảo vệ thực vật hóa học, góp phần bảo vệ môi trường và an toàn với người sử dụng.

Về kinh tế xã hội: chế phẩm sinh học có khả năng giúp tăng năng suất, chất lượng sản phẩm, giảm chi phí sản xuất và tăng thu nhập cho nông dân. Bên cạnh đó, sự an toàn của chế phẩm còn giúp giảm chi phí chăm sóc sức khỏe và tăng chất lượng cuộc sống cho người trồng rau; đồng thời mở ra cơ hội tạo thêm các công việc mới, thúc đẩy sự phát triển kinh tế trong lĩnh vực công nghiệp sinh học.

Có thể thấy, dù còn nhiều việc cần làm, song thành công ban đầu của nhóm nghiên cứu không chỉ mang lại lợi ích về kinh tế, xã hội mà còn có tác dụng bảo tồn, giữ gìn, khai thác hiệu quả thế mạnh các chủng vi sinh vật nội địa tiềm năng ở phía Nam nước ta. Trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu sẽ tìm hiểu thêm các phương pháp để tăng hiệu quả tách chiết và cách bảo quản dịch chiết thô nhằm lưu giữ các hoạt chất kháng bệnh lâu nhất.

Theo vjst.vn

6. Công nghệ chiếu sáng bằng đèn LED giúp rau mầm lớn nhanh không cần hóa chất

(SHTT) - Với mong muốn hạn chế sự tồn dư của hóa chất và chất kích thích sinh trưởng trong đất trồng, nhóm nghiên cứu đền từ trường Đại học Công nghệ (Đại học Quốc gia Hà Nội) đã phát triển một hệ thống chiếu sáng kích thích rau mầm lớn nhanh.

Trong kỹ thuật nuôi trồng truyền thống, để cây trồng phát triển nhanh, nông dân thường sử dụng phân bón hoặc phun hóa chất kích thích sinh trưởng nhằm thúc đẩy quá trình lớn của cây. Các phương pháp này đã dẫn đến tình trạng tồn dư hóa chất trong cây, đất và nước từ đó gây ô nhiễm môi trường và về lâu dài khiến cuộc sống của con người bị ảnh hưởng nghiêm trọng.

Nhằm hạn chế những tác động trên, một nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Công nghệ (Đại học Quốc gia Hà Nội) do TS Bùi Đình Tú, Phó Chủ nhiệm Khoa Vật lý kỹ thuật và Công nghệ nano đứng đầu, đã phát triển hệ thống có thể nhận biết nhu cầu chiếu sáng giúp kích thích rau mầm lớn nhanh hơn.

Theo đó, từ năm 2018, nhóm nghiên cứu đã bắt tay vào phát triển hệ thống tự động chiếu sáng bằng đèn LED cho cây rau mầm. Hệ thống đèn LED được nhóm thiết kế dựa trên tính toán cho phép chiếu các dải ánh sáng phổ hẹp và bước sóng tối ưu cho cây trồng hấp thụ.

Để tối ưu hóa việc chiếu sáng giúp thúc đẩy quá trình phát triển mầm cây, nhóm nghiên cứu đã tích hợp các module cảm biến cường độ ánh sáng, độ ẩm không khí, nhiệt độ, độ pH, có khả năng hiển thị, điều khiển từ xa thông qua kết nối Internet, mạng GSM...

Nhóm nghiên cứu tại phòng thí nghiệm. Ảnh: NVCC

 Quá trình thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã chọn cây rau mầm để xác định hiệu quả của hệ thống chiếu sáng đối với sự phát triển của cây trồng.

Theo nhóm nghiên cứu, ban đầu, hạt mầm được ngâm và gieo vào khay đã được chuẩn bị sẵn giá thể trồng. Đối với một số loại hạt, có thể đến ngày thứ 4 - 6 sau khi gieo hạt mới tiến hành chiếu sáng cho đến lúc thu hoạch. Do đó, thiết bị sẽ được hẹn giờ chiếu sáng dựa trên phần mềm do nhóm nghiên cứu thiết kế đã tích hợp các thông số của từng loại cây.

Thử nghiệm với hạt giống cây rau mầm củ cải trắng, sau 7 ngày cây phát triển tốt với chiều cao trung bình khoảng 13,5 cm, thân mập, lá xanh to và hàm lượng nước cao ở mức 94,77%.

So sánh sản lượng ở mẫu thí nghiệm thu được 910 gram rau/100 gram hạt giống ở ngày thứ 5. Con số này cao hơn gần gấp đôi so với mẫu rau được gieo hạt và chiếu sáng bằng phương pháp truyền thống ở ngày thứ 7.

Cây rau mầm hấp thụ ánh sáng từ hệ thống chiếu sáng có thể sản sinh hàm lượng vitamin C cao hơn khoảng 1,63 lần so với điều kiện chiếu sáng tự nhiên.

Hệ thống đèn thông minh chiếu với các bước sóng khác nhau cho từng loại rau. Ảnh: Nhóm nghiên cứu

Qua từng thử nghiệm với mỗi giống cây trồng khác nhau, các loại rau trồng: đậu xanh, đậu tương, đậu đen và rau mầm họ cải như củ cải trắng, củ cải đỏ, củ cải ngọt, mầm rau muống và mầm hướng dương, nhóm tích hợp dữ liệu vào hệ thống chiếu sáng để đưa ra công thức chiếu sáng phù hợp cho từng loại cây khác nhau.

Sau 4 năm nghiên cứu, hệ thống chiếu sáng thông minh được hoàn thiện. Hệ thống có thể nhận biết nhu cầu chiếu sáng của từng cây, điều chỉnh bước sóng và cường độ chiếu sáng phù hợp.

Hệ thống chiếu sáng bằng đèn LED cho cây rau mầm của nhóm nghiên cứu được Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ Khoa học và Công nghệ) cấp Bằng độc quyền giải pháp hữu ích năm 2022.

Theo sohuutritue.net.vn

7. Thử nghiệm thành công thiết bị điều trị ung thư não bằng sóng siêu âm trên chuột

 (SHTT) - TS. Nguyễn Đức Thành cùng các cộng sự đã đạt được thành công lớn trong nghiên cứu thiết bị có thể cấy vào não để tạo sóng âm giúp đưa thuốc hóa trị vào não điều trị ung thư khi đạt kết quả thử nghiệm tốt trên chuột.

Từ năm 2020, nhóm các nhà khoa học bao gồm TS Nguyễn Đức Thành cùng các cộng sự Meysam Chorsi, Thịnh Lê và Feng Lin, Đại học Connecticut (Mỹ) đã bắt tay nghiên cứu tạo ra các chip phát sóng siêu âm có kích thước nhỏ, mềm dẻo có thể cấy ghép và tích hợp với các mô não để phát ra sóng siêu âm đủ mạnh, thuận lợi đưa thuốc hóa trị liệu vào não.

TS Nguyễn Đức Thành (thứ hai từ trái sang) cùng các cộng sự. Ảnh: Nhóm nghiên cứu

Mới đây, nghiên cứu đã được thử nghiệm thành công trên chuột và được công bố trên Tạp chí khoa học uy tín hàng đầu thế giới Science Advances hôm 14/6.

Phương pháp mới giúp giải quyết những hạn chế của các biện pháp điều trị u não hiện có

Theo nội dung bài báo được công bố, nhóm nghiên cứu Nguyen Lab do TS Nguyễn Đức Thành đứng đầu đã phát triển thành công thiết bị có thể cấy vào não cho phép thực hiện hóa trị lặp lại nhiều lần . Điều đặc biệt là thiết bị này ít xâm lấn và có khả năng tự tiêu an toàn trong cơ thể từ đó giúp làm giảm các nguy cơ tiềm hậu cấy ghép cho người bệnh.

Chia sẻ về quá trình tạo nên loại chip siêu âm hỗ trợ điều trị hóa trị ung thư não, nhóm nghiên cứu cho biết, họ đã tạo ra các tinh thể glycine (amino acid an toàn và phổ biến trong cơ thể người) và sau đó phá vỡ thành những mảnh có kích thước chỉ vài trăm nanomet. Bằng cách quay áp điện với polycaprolactone (PCL), một loại polyme có thể phân hủy sinh học, nhóm tạo ra màng áp điện rất mỏng, mềm và nhẹ, có thể phân hủy hoàn toàn trong 6 tuần.

Trước đây, việc đưa thuốc hóa trị vào não thường là thách thức lớn do sự ngăn cản của mãu não.Nếu dùng phương pháp rung siêu âm, tuy an toàn và hiệu quả nhất hiện nay, nhưng hạn chế bởi máy phải phát sóng siêu âm bên ngoài não vô cùng lớn để vượt qua hộp sọ dày của người, rất dễ gây ra các hư tổn cho não.

Ứng dụng phương pháp này, bệnh nhân cần chụp cộng hưởng từ để điều chỉnh và tập trung các sóng siêu âm vào các khối u trên não. Việc này chỉ cho phép đưa thuốc vào một lần, trong khi hóa trị liệu cần thực hiện lặp lại nhiều lần sau phẫu thuật cắt bỏ khối u để hoàn toàn tiêu diệt các tế bào ung thư còn sót lại.

Một phương pháp khác là đưa các đầu phát (đầu dò) sóng siêu âm vào não có thể giúp các hóa trị liệu thực hiện hiệu quả. Trên thị trường đã có thiết bị siêu âm cấy ghép được vào não bằng vật liệu gồm áp điện thông thường (như PZT hoặc polymer (PVDF). Tuy nhiên thiết bị này phải cần phẫu thuật loại bỏ sau khi điều trị xong, rất dễ gây tổn hại đến não.

TS Nguyễn Đức Thành cho biết, thiết bị này có thể khắc phục được những hạn chế của phương pháp cũ.

Thiết bị chip phát sóng siêu âm có kích thước nhỏ, mềm dẻo như các mô não. Ảnh: Nhóm nghiên cứu

Theo đó, con chip do nhóm phát triển với khả năng tự phân hủy nên giúp quá trình điều trị trở nên đơn giản hơn. Quá trình thử nghiệm và so sánh trên chuột bị ung thư não cho thấy, sử dụng phương pháp đưa thuốc hóa trị vào não dưới các tác động rung siêu âm của các glycine/PCL chip, những khối u trong não chuột đều bị ức chế.

So với các con chuột nhận các hóa trị bình thường, u não phát triển một cách không kiểm soát thì những con chuột bị ung thư não được nhận điều trị bằng phương pháp mới từ nhóm nghiên cứu có thời gian sống gần gấp đôi.

TS Nguyễn Đức Thành cho biết, thiết bị phát sóng siêu âm này sẽ được kiểm tra trên các động vật bậc cao gần với người trước khi thử nghiệm lâm sàng để đảm bảo tính hiệu quả và an toàn.

Được biết, thiết bị tạo sóng siêu âm cấy ghép não là thành công nối dài trong hành trình nghiên cứu chuyển đổi vật liệu trong y học thành những vật liệu thông minh ứng dụng trong y khoa của TS Thành.

Năm 2018, Nguyen Lab ở UConn là nhóm nghiên cứu đầu tiên chế tạo cảm biến điện tử được chuyển đổi từ vật liệu dùng cho chỉ tự tiêu. Thiết bị được cấy ghép vào cơ thể bệnh nhân và truyền tín hiệu ra bên ngoài thông qua công nghệ không dây. Chúng có khả năng tự tiêu hủy mà không cần thêm lần phẫu thuật lấy ra giống cảm biến thông thường. Năm 2021, anh cùng cộng sự lần đầu tiên tái tạo miếng sụn đầu gối giúp điều trị tổn thương và tái tạo sụn, mang lại hy vọng cho người viêm khớp.

TS Nguyễn Đức Thành (trái) và sinh viên Yang Liu, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ thuộc nhóm nghiên cứu của UConn, với miếng dán polymer áp điện. Ảnh: Nhóm nghiên cứu

Để thành công tái tạo miếng sụn đầu gối sử dụng trong điều trị tổn thương và tái tạo sụn cho người bị viêm khớp nhóm nghiên cứu tại Đại học Connecticut (Mỹ) do Tiến sĩ Nguyễn Đức Thành (38 tuổi) dẫn đầu đã sử dụng các sợi nano của poly-L lactic axit (PLLA), một loại polymer phân hủy sinh học thường được sử dụng để khâu vết thương phẫu thuật. 

Vật liệu nano có một đặc tính được gọi là áp điện - có khả năng chuyển đổi những áp suất cơ học thành tín hiệu điện. Khi cấy ghép vào trong khớp xương, dưới lực tác động từ cử động của khớp, ví dụ như đi bộ, tấm polymer áp điện PLLA sẽ tạo ra xung điện yếu nhưng ổn định giúp "triệu hồi" các tế bào gốc, kích thích việc tiết ra các protein giúp cho quá trình hình thành và tái tạo sụn.

Trong nghiên cứu này, nhóm các nhà khoa học đã thành công kết hợp giữa phương pháp vật lý trị liệu và miếng dán polymer áp điện giuớ sụn bị hư tổn được rút ngắn thời gian hồi phục. Điều đáng nói, miếng sụn do Tiến sĩ Nguyễn Đức Thành sau khi hoàn thành nhiệm vụ có thể tự tiêu mà không cần thêm các thủ thuật để loại bỏ hậu điều trị.

Sáng chế miếng dán sụn do anh đứng đầu đã khắc phục được điều trên khi chứng minh được những tín hiệu điện rất nhỏ phát ra từ một miếng PLLA polymer áp điện (không cần tế bào gốc hay các hóa chất kích thích sự tăng trưởng). Đây được xem là chìa khóa cho sự phát triển bình thường.

Nhóm đã thử nghiệm trên thỏ bị tổn thương sụn và cấy ghép các miếng sụn làm bằng PLLA vào trong khớp gối của thỏ. Thỏ được huấn luyện để nhảy trên máy chạy bộ, tạo nên các áp lực tác động lên miếng polymer áp điện. Đúng như dự đoán, sụn phát triển trở lại bình thường sau 1-2 tháng tập luyện.

Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí hàng đầu của y học (Science Translational Medicine1) và dẫn lại trên tạp chí Nature cho nghiên cứu về bệnh viêm khớp (Nature Reviews Rheumatology2). "Nghiên cứu này là bằng chứng cho thấy polymer áp điện phân hủy sinh học kết hợp vật lý trị liệu có thể hữu ích trong việc điều trị viêm xương khớp và áp dụng tái tạo mô bị thương", tờ Science nhận định.

Theo sohuutritue.net.vn

8. Sản xuất thử nghiệm một số đồ uống lên men từ mật ong và thịt trái điều

Việt Nam được thiên nhiên ưu đãi với điều kiện sinh thái và khí hậu đa dạng, có tiềm năng sản xuất mật ong lớn. Nuôi ong là một ngành nông nghiệp tạo thu nhập quan trọng ở nông thôn, đặc biệt ở các tỉnh như Sơn La, Hòa Bình, Đắc Lắc, Lâm Đồng, Bình Phước, Đồng Nai… Việt Nam nằm trong nhóm 10 nước xuất khẩu mật ong lớn nhất thế giới và thứ 2 ở châu Á (sau Trung Quốc). Theo thông tin từ Hội Nuôi ong Việt Nam, ước tính nước ta có trên 1,5 triệu đàn ong, sản xuất được hơn 50 nghìn tấn mật ong hàng năm. Theo số liệu thống kê của Tổng cục Hải quan, năm 2014, Việt Nam xuất khẩu hơn 46,6 nghìn tấn mật ong.

Tuy nhiên, trong những năm gần đây, giá xuất khẩu mật ong giảm xuống rất thấp, thậm chí dưới giá thành sản phẩm (1,0 USD/kg), trong khi đó tiêu thụ mật ong trong nước lại chiếm tỷ lệ rất thấp do việc chế biến các sản phẩm từ mật ong còn hạn chế. Thực trạng này khiến cho ngành nuôi ong có nguy cơ bị suy thoái trong thời gian tới. Mead là một loại mật ong lên men được lên men bởi nấm men rượu và là một giải pháp tốt cho mật ong sản xuất dư thừa. Sản xuất Mead đã được biết đến từ thời cổ đại ở các nước châu Âu, Mỹ và châu Phi. Sau nhiều năm bị suy giảm bởi sự phát triển các loại đồ uống khác như rượu vang và bia thì hiện nay, Mead đã bắt đầu phát triển trở lại và có xu hướng “bùng nổ” tại các quốc gia như Bồ Đào Nha, Mỹ. Mật ong lên men có rất nhiều loại khác nhau, từ loại truyền thống chỉ lên men từ mật ong và nước với thời gian kéo dài đến vài tháng đến các loại Mead lên men mật ong có bổ sung dịch ép trái cây hay thảo dược hay hỗn hợp các nguyên tố vi lượng. Các loại trái cây là một nguồn dinh dưỡng bổ sung rất tốt cho dịch hèm mật ong với hàm lượng đường khử cao, hàm lượng vitamin và khoáng chất phong phú, đẩy mạnh sự phát triển của nấm men, rút ngắn thời gian lên men của Mead. Việt Nam có rất nhiều loại trái cây, trong đó có quả điều, có khả năng đáp ứng yêu cầu cho quá trình lên men với mật ong để tạo ra một sản phẩm đồ uống có cồn mới. Hiện nay, trái điều sau khi thu hoạch hạt còn để lãng phí mà chưa được chế biến thành bất cứ sản phẩm nào có giá trị hàng hóa, trái lại còn có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường. Theo thống kê, thì cứ 8 - 10 tấn trái điều sẽ thu về khoảng 1 tấn hạt điều thô, và phần thịt trái điều còn lại bị bỏ đi (ước tính 300.000 tấn/năm). Trên cơ sở 2 đề tài cấp Bộ: “Nghiên cứu chế biến một số loại đồ uống mật ong” và đề tài “Nghiên cứu công nghệ và thiết bị chế biến thịt quả điều” đã được nghiên cứu thành công, nhóm thực hiện đề tài, Công ty Cổ phần Ong mật Bình Phước, do ThS. Trần Văn Tiến làm chủ nhiệm đã phối hợp với Viện Công nghiệp Thực phẩm tiến hành dự án: “Sản xuất thử nghiệm một số đồ uống lên men từ mật ong và thịt trái điều” với mục tiêu: hoàn thiện quy trình công nghệ chế biến mật ong lên men để gia tăng giá trị hàng hóa, khai thác hiệu quả nguồn nguyên liệu sẵn có tại địa phương (mật ong, trái điều), tạo thêm nhiều công ăn việc làm cho người lao động, góp phần ổn định đời sống kinh tế cho bà con nông dân còn đang gặp nhiều khó khăn; Tổ chức sản xuất sản phẩm ở quy mô công nghiệp theo quy trình công nghệ và thiết bị đã hoàn thiện.

Từ những kết quả thu được, nhóm thực hiện dự án đã rút ra một số kết luận sau:

1. Đã nghiên cứu tuyển chọn được chủng nấm men S. cerevisiae Thermosacc Dry phù hợp để lên men hỗn hợp mật ong và dịch ép điều. Chủng nấm men này có các đặc tính công nghệ tốt như có khả năng lên men tạo độ cồn cao, sinh ít SO2, tạo axít axetic dưới ngưỡng cho phép, có khả năng tạo rượu bậc cao và este với tỷ lệ phù hợp, tạo được hương vị đặc trưng cho sản phẩm.

2. Đã hoàn thiện được các thông số công nghệ của qui trình công nghệ sản xuất mật ong lên men độ cồn 12-14 độ (Mật ong lên men Cashew) như: Xử lý thịt quả điều bằng enzyme Pectinex Ultra SP-L tỷ lệ 0,15% trong thời gian 90 phút, khử tanin trong dịch trái điều bằng gelatin trong thời gian 20 phút. Điều kiện lên men: nồng độ chất khô hòa tan trong dịch đường 24oBx, pH 3,5; nhiệt độ lên men 28oC, thời gian lên men 10 ngày, tàng trữ dịch lên men trong thời gian 4 tháng, pha chế với mật ong điều tỷ lệ 30 g/L. Kết quả sản xuất ở quy mô 1.000 lít/tank cho ra sản phẩm có chất lượng tốt.

3. Đã hoàn thiện được các thông số công nghệ của qui trình chưng cất, tàng trữ, pha chế tạo sản phẩm mật ong lên men độ cồn 29%v/v (Mật ong lên men Báo Gấm). Chưng cất lần 1: Dịch lên men rượu được chưng cất cho tới khi hàm lượng cồn trong dịch còn sót lại < 0,5%v/v. Chưng cất lần 2: tách rượu đầu (2,84%), rượu cuối (11,38%) và thu hồi rượu giữa. Thời gian tàng trữ: 4 tháng. Tỷ lệ pha chế mật ong lên men và rượu chưng cất là 60%:40%. Tỷ lệ mật ong bổ sung là 0,6% w/v.

4. Đã xây dựng được quy trình công nghệ và mô hình sản xuất đồ uống lên men từ mật ong và trái điều tại Công ty Cổ phần Ong mật Bình Phước qui mô 300.000 L sản phẩm/năm. Đã đào tạo đội ngũ kỹ thuật viên và công nhân có khả năng tiếp nhận và vận hành tốt các thiết bị để sản xuất ra sản phẩm đạt yêu cầu. Tính hiệu quả và ổn định của mô hình đã được khẳng định với nhiều đợt sản xuất cho ra các sản phẩm có chất lượng cao.

5. Đã sản xuất được 56.950 L mật ong lên men Cashew và 57.509 L rượu mật ong lên men Báo Gấm bằng công nghệ và thiết bị của mô hình đã xây dựng. Các sản phẩm đáp ứng được các tiêu chuẩn Việt Nam QCVN 6-3:2010/BYT và đều được công bố tại Sở Công thương Bình Phước. Sản phẩm của Dự án được quảng bá sản phẩm thông qua các hoạt động như tổ chức hội nghị khách hàng, quảng bá trên website của Công ty và cung cấp sản phẩm ra thị trường thông qua hệ thống đại lý của Công ty Cổ phần ong mật Bình Phước và cho thấy khả năng phát triển trong thời gian tới.

Mặc dù Mead là một loại đồ uống có nguồn gốc từ cổ xưa nhưng lại được ưa chuộm và phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây, đặc biệt là ở các nước châu Âu và Mỹ. Quốc gia này này còn thành lập Hiệp hội các nhà sản xuất Mead với hơn 400 thành viên. Theo số liệu của Hiệp hội, năm 2013, mức tăng trưởng về sản lượng Mead là 130% so với năm 2012, vượt trội hơn so với tốc độ tăng trưởng của rượu vang, bia và cider. Từ năm 2013-2016, số lượng nhà sản xuất tăng 11%, với 412 nhà sản xuất trên khắp 45 bang của nước Mỹ.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 17595/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

Theo vista.gov.vn

9. Ứng dụng công nghệ protein array để sản xuất và thử nghiệm bộ kit phát hiện nhanh dấu ấn sinh học P16 và Ki67 trong sàng lọc ung thư cổ tử cung

Ung thư cổ tử cung là loại ung thư phổ biến, đứng hàng thứ tư trong các loại ung thư ở phụ nữ. Theo số liệu của cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế (International Agency for Research on Cancer-IARC) năm 2012 trên thế giới có 266.000 trường hợp tử vong do ung thư cổ tử cung, trong đó 9/10 số tử vong ở các nước kém phát triển. Human papillomavirus (HPV) là nguyên nhân chính gây nên bệnh ung thư cổ tử cung ở phụ nữ. HPV là virus gây bệnh lây truyền qua đường tình dục phổ biến nhất trên thế giới với khoảng 80% phụ nữ bị mắc nhiễm ở tuổi 50. Hầu hết các trường hợp nhiễm HPV dai dẳng đều dẫn đến nguy cơ ung thư cổ tử cung hoặc mụn cóc sinh dục.

Theo thống kê năm 2015 do ICO Information Centre on HPV and Cancer thực hiện tại các bệnh viện tại Việt Nam, mỗi năm có thêm 5146 bệnh nhân được chẩn đoán mắc phải ung thư cổ tử cung và 2423 trường hợp tử vong do căn bệnh này. ung thư cổ tử cung đứng thứ 4 trong số các bệnh ung thư phổ biến ở phụ nữ Việt Nam và đứng thứ 2 trong số các loại ung thư phổ biến ở phụ nữ trong độ tuổi 15 – 44 tuổi. Do đó, phương pháp sàng lọc HPV bằng sinh học phân tử và chẩn đoán sớm nguy cơ ung thư cổ tử cung mang triển vọng cao khi có thể cho hiệu quả tốt hơn phương pháp tế bào học truyền thống, bằng cách xét nghiệm ngay trong giai đoạn đầu nhiễm virus ở những nơi có nguy cơ phát triển thành tổn thương lớn hơn. Hiện nay, đã có nhiều dấu ấn miễn dịch được tìm ra để bổ sung cho xét nghiệm tế bào học nhằm phát hiện sớm, chính xác các tổn thương tiền ung thư cổ tử cung, trong số đó dấu ấn miễn dịch p16/Ki-67 được đánh giá là dấu ấn đặc hiệu nhất và có giá trị nhất. Những kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy sự bộc lộ quá mức của p16INK4a (p16), thể hiện sự biến đổi ở tế bào kí chủ 10 do nhiễm HPV và các tổn thương tiền ung thư, trong khi đó sự hiện diện của Ki67 trong cùng một tế bào là dấu hiệu xác nhận sự mất điều hòa chu kỳ tế bào, tế bào bình thường sẽ không đồng thời có sự biểu hiện của cả p16 và Ki67. Như vậy, xét nghiệm xác định mức độ biểu hiện p16/Ki-67 có khả năng phát hiện những bệnh nhân bị bỏ sót bởi xét nghiệm tế bào học và giảm đáng kể các trường hợp phải soi cổ tử cung không cần thiết. Phát hiện này đã được chứng minh là một công cụ hiệu quả trong quản lý bệnh nhân với những trường hợp có chẩn đoán tế bào biểu mô không điển hình (ASC/AGC) hoặc tổn thương nội biểu mô vảy độ thấp (LSIL). Tại Việt Nam, hiện có nhiều phương pháp phát hiện sớm ung thư CTC, trong đó đáng kể nhất là xét nghiệm tế bào học CTC và định tuýp HPV, song chưa có nghiên cứu nào về phát hiện dấu ấn sinh học p16/Ki-67 trong đánh giá các tổn thương tế bào biểu mô không điển hình và tổn thương nội biểu mô CTC để sàng lọc trước các nguy cơ tổn thương tiền ung thư CTC.

Xuất phát từ những cơ sở khoa học và thực tiễn như trên cùng với mục tiêu tạo ra bộ kit có khả năng ứng dụng phát hiện nhanh dấu ấn sinh học p16/Ki67 trong sàng lọc ung thư cổ tử cung, nhóm thực hiện đề tài, Công ty TNHH MTV Nhà máy Công nghệ sinh học và Thiết bị Y tế, do TS. Phạm Thu Hằng làm chủ nhiệm đã đề xuất và thực hiện đề tài: “Ứng dụng công nghệ protein array để sản xuất và thử nghiệm bộ kit phát hiện nhanh dấu ấn sinh học p16 và Ki67 trong sàng lọc ung thư cổ tử cung” với mục tiêu: xác định ngưỡng giá trị protein p16 và Ki-67 trong kỹ thuật protein array để sàng lọc ung thư cổ tử cung; xây dựng quy trình công nghệ array để sản xuất kit chẩn đoán ung thư cổ tử cung bằng công nghệ protein array; xác định độ nhạy và độ đặc hiệu và một số đặc tính khác của bộ kit protein array.

Sau một thời gian triển khai thực hiện, đề tài thu được một số kết quả sau:

1. Hoàn thiện việc mua sắm và lắp đặt dây chuyền công nghệ sản xuất Protein microarray và đã làm chủ công nghệ protein microaray tại nhà máy BIMEDTECH.

2. Nghiên cứu và phát triển thành công bộ kit Protein Biochip nhằm chẩn đoán sàng lọc ung thư cổ tử cung với tên thương mại “BIARTTM Cervical Cancer Detection Kit” với độ nhạy 87.75% và độ đặc hiệu chẩn đoán đạt 95.58%.

3. Nghiên cứu và xây dựng thành công Quy trình công nghệ chế tạo bộ kit phát hiện p16 và Ki67 trong sàng lọc ung thư cổ tử cung bằng công nghệ protein-array.

4. Nghiên cứu và xây dựng thành công Quy trình xử lý bệnh phẩm và phân tích trên protein array trong sàng lọc bệnh nhân ung thư cổ tử cung.

Nhóm đề tài kiến nghị cần tiếp tục nghiên cứu phát triển và tiếp tục hoàn thiện bộ sản phẩm biochip theo nhu cầu của thị trường và phát triển các chip khác theo nhu cầu của xã hội.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 17595/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

Theo vista.gov.vn

10. Phát hiện cơ chế “độc đáo” của bệnh Parkinson

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra cơ chế mà bằng cách nào đó protein optineurin tạo ra 'các túi rác' (màu xanh lá cây) xung quanh ty thể bị hư hỏng (màu đỏ), đánh dấu để loại bỏ chúng.

Chúng ta có thể tiến gần thêm một bước nữa đến việc phát triển phương pháp điều trị bệnh Parkinson nhờ nghiên cứu mới của Úc đã phát hiện ra cách một loại protein gọi là optineurin hoạt động theo một cách khác biệt để loại bỏ các ty thể bị tổn thương khỏi não.

Ty thể là nhà máy điện của các tế bào của chúng ta. Chúng kết hợp oxy với các phân tử nhiên liệu - đường và chất béo - từ thức ăn, phá vỡ chúng để tạo ra năng lượng. Khi ty thể bị lỗi, các tế bào không có đủ năng lượng và các phân tử oxy và nhiên liệu không được sử dụng tích tụ trong tế bào, gây ra các hư hỏng thương tổn. Ty thể bị hư hỏng có liên quan đến nhiều bệnh khác nhau, bao gồm cả bệnh Parkinson.

Khi chúng bị hỏng, ty thể thường được loại bỏ và tái chế bởi hệ thống xử lý rác thải của cơ thể qua một quá trình gọi là nguyên phân. Các nhà nghiên cứu từ Viện Walter và Eliza Hall (WEHI) đã kiểm tra các cơ chế phân tử làm cơ sở cho việc loại bỏ các ty thể bị hư hỏng, đặc biệt ở trong bối cảnh bệnh Parkinson nhờ đó đã tạo ra một khám phá quan trọng trong quá trình này.

Cách cơ thể loại bỏ ty thể bị hư hỏng là một quá trình theo tầng. Protein PINK1 theo dõi sức khỏe của ty thể. Khi một vấn đề được phát hiện, nó sẽ kích hoạt một loại protein khác đó là Parkin, để đánh dấu ty thể bị hư hỏng nhằm loại bỏ nó. Sau đó, hai protein này tranh thủ sự trợ giúp của protein thứ ba, optineurin (OPTN), để tạo ra một 'túi rác' tế bào xung quanh ty thể bị trục trặc.

Tất cả điều này các nhà nghiên cứu đã biết. Tuy nhiên, những gì họ phát hiện ra trong nghiên cứu của mình là OPTN nhận ra và loại bỏ các ty thể bị hư hỏng bằng cách liên kết với một loại enzyme có tên là TBK1. Mặc dù các nhà nghiên cứu đã biết về sự hiện diện của OPTN và rằng nó có vai trò trong quá trình này, nhưng phương thức hoạt động của nó cho đến nay vẫn chưa được biết đến.

Michael Lazarou, tác giả nghiên cứu cho biết: “Mặc dù có nhiều protein liên kết các vật liệu tế bào bị hư hỏng với bộ máy xử lý rác, nhưng chúng tôi thấy rằng optineurin thực hiện điều này theo một cách rất độc đáo, không giống với bất kỳ thứ gì khác mà chúng tôi đã thấy từ các protein tương tự. Phát hiện này rất có ý nghĩa vì bộ não con người dựa vào optineurin để phân hủy ty thể của nó thông qua hệ thống xử lý rác do PINK1 và Parkin kiểm soát”.

Trong bệnh Parkinson, các đột biến ở PINK1 và Parkin có thể dẫn đến sự tích tụ các ty thể bị tổn thương trong não, dẫn đến chứng run và cứng khớp, đây là dấu hiệu đặc trưng của bệnh thoái hóa thần kinh. Các nhà nghiên cứu nói rằng việc phát hiện ra sự tương tác của OPTN với TBK1 có thể dẫn đến các phương pháp điều trị mới.

Thanh Nguyen, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Các protein khác không cần TBK1 để giúp chúng kích hoạt quá trình thoái hóa này, biến optineurin trở thành một ngoại lệ khi nói đến cách cơ thể chúng ta loại bỏ ty thể. Điều này cho phép chúng ta xem xét các đặc điểm của con đường này liên quan đến TBK1 như một mục tiêu điều trị bằng thuốc tiềm năng, đây là một bước tiến lớn trong quá trình tìm kiếm các phương pháp điều trị bệnh Parkinson mới của chúng tôi”.

Các nhà nghiên cứu cho biết phát hiện này mở ra cơ hội phát triển các phương pháp điều trị khai thác cơ chế hoạt động của OPTN. “Mục tiêu cuối cùng là tìm ra cách tăng mức độ giảm thiểu PINK1/Parkin trong cơ thể - đặc biệt là não - để các ty thể bị hư hỏng có thể được loại bỏ hiệu quả hơn”. Nguyen cho biết thêm.

Mặc dù còn nhiều năm nữa mới có thể áp dụng thử nghiệm lâm sàng các phát hiện của nghiên cứu, tuy nhiên rất nhiều nghiên cứu đã được lên kế hoạch để hiểu rõ hơn nguyên nhân tại sao OPTN lại làm được như vậy.

“Bước tiếp theo của chúng tôi là hợp tác với Trung tâm bệnh Parkinson của WEHI để xác thực những phát hiện này trong các hệ thống mô hình tế bào thần kinh nhằm hiểu tại sao optineurin hoạt động theo cách này, điều này sẽ cung cấp thêm thông tin chi tiết về cách chúng tôi có thể nhắm mục tiêu optineurin và TBK1 để tăng cường các lựa chọn điều trị cho những người mắc bệnh PINK1/ đột biến parkin trong tương lai”, Nguyen nói.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Molecular Cell.

Theo vista.gov.vn