Cựu sinh viên Bách Khoa có tên trong "ngôi đền sáng chế" Hoa Kỳ, trở thành "ngôi sao" của trường đại học Mỹ, sau khi mang về khoản tài trợ 25 triệu USD

"Nguyễn, một ngôi sao kỹ thuật y sinh" là tựa đề một bài viết vừa được đăng trên trang chủ của trường Đại học Connecticut, Hoa Kỳ. Bài viết nhằm vinh danh một người Việt Nam đã có những đóng góp vô cùng to lớn cho trường đại học này, kể từ khi anh tới đây làm việc vào năm 2016.

Anh là một trong những nhà nghiên cứu mang về cho Đại học Connecticut nhiều tiền tài trợ nhất kể từ đó tới nay, với nhiều dự án được đánh giá là đột phá, tiên phong trong lĩnh vực y sinh. 

Trong số đó phải kể đến 9,5 triệu USD từ Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ (NIH), được coi là nguồn tài trợ nghiên cứu cạnh tranh nhất nước Mỹ và 6,6 triệu USD từ Quỹ Bill và Melinda Gates của tỷ phú công nghệ Bill Gates, dành cho những dự án y sinh tạo ra được tác động toàn cầu.

"Nguyễn, phó giáo sư kỹ thuật cơ khí và y sinh đã khẳng định mình là một trong những nhà nghiên cứu được tài trợ nhiều nhất tại Đại học Connecticut", bài báo cho biết. "Tổng cộng, nguồn tài trợ nghiên cứu dồi dào mà anh đã mang lại cho Đại học Connecticut - kể từ năm 2016 khi anh bắt đầu làm việc ở đây với cương vị phó giáo sư - lên tới 25 triệu USD. Đó là một minh chứng cho tầm ảnh hưởng từ các nghiên cứu của anh".

Và Nguyễn ở đây, không ai khác, chính là phó giáo sư, tiến sĩ trẻ Nguyễn Đức Thành, cựu sinh viên lớp Tài năng Vật lý kỹ thuật K47, Đại học Bách Khoa, Hà Nội.

PGS, TS Nguyễn Đức Thành sinh năm 1984. Trước khi theo học Đại học Bách Khoa Hà Nội, anh từng là cựu học sinh chuyên Lý (A2) Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn, thành phố Đà Nẵng.

Tốt nghiệp đại học, anh Thành nhận học bổng và tiếp tục học lên tiến sĩ chuyên ngành cơ khí và kỹ thuật hàng không tại Đại học Princeton, Hoa Kỳ. Sau đó, anh bén duyên lại với ngành công nghệ y sinh và học tiếp chương trình sau tiến sĩ tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Hoa Kỳ.

Tốt nghiệp năm 2015, tiến sĩ Thành tới Đại học Connecticut giảng dạy và trở thành phó giáo sư tại Khoa Kỹ thuật Cơ khí và Kỹ thuật Y sinh kể năm 2016 tới nay.

Mang về hàng chục triệu USD cho trường đại học Mỹ với các nghiên cứu tiên phong trong lĩnh vực

Song song với hoạt động giảng dạy, PGS. TS. Nguyễn Đức Thành cũng điều hành một phòng thí nghiệm của riêng mình tại Đại học Connecticut, với 21 nhân sự tập trung nghiên cứu trong lĩnh vực y sinh, vật liệu sinh học, công nghệ vi mô và nano.

"Nguyễn đã đạt được những bước tiến trên nhiều mặt trận, với các dự án đa ngành riêng để giúp chữa lành bệnh cho nhiều người mắc phải nhiều căn bệnh khác nhau", trang web của Đại học Connecticut cho biết.

Một trong những nghiên cứu mới nhất của PGS. TS. Nguyễn Đức Thành liên quan đến các miếng dán vi kim, có khả năng phân phối nhiều loại thuốc và vaccine vào cơ thể người theo những khoảng thời gian được lập trình.

Miếng dán này được anh phát triển dựa trên 2 bằng sáng chế mang tên mình. Nó có kích thước chỉ nhỏ bằng đầu ngón tay cái, nhưng đóng gói trên bề mặt hàng trăm mũi kim nhỏ như chân tóc. Các vi kim này được làm bằng một vật liệu giống như chỉ tự tiêu sinh học. Bên trong đó lại chứa các hạt thuốc hoặc vaccine nên có thể giải phóng từ từ vào cơ thể người.

Điểm ưu việt trong công nghệ miếng dán vaccine này là nó có thể phân phối nhiều loại vaccine, hoặc nhiều loại thuốc, sau những khoảng thời gian có thể được lập trình trước, dựa trên độ dày hoặc mỏng của các vi kim tự tiêu.

Điều đó có nghĩa là người tiêm vaccine chỉ cần dán một miếng dán duy nhất, không cần tiêm nhiều mũi nhắc lại hoặc đi tiêm liên tục nhiều loại vaccine khác nhau như hiện nay. Nó cũng loại bỏ nhu cầu phải lưu trữ, vận chuyển thuốc và vaccine trong các chuỗi tủ đông, mà tại các khu vực vùng sâu vùng xa hoặc nhiều các quốc gia nghèo không có khả năng tiếp cận.

"Việc phát triển miếng dán này có ý nghĩa lớn cho việc phổ cập vaccine toàn cầu, đặc biệt là người dân vùng sâu, vùng xa không thể ghi nhớ lịch tiêm nhắc lại, trong khi cách cơ sở y tế vài chục km", PGS. TS. Nguyễn Đức Thành cho biết.

Ngoài ra, các vi kim đã được thiết kế để chỉ chạm đến các mao mạch gần da nhất, nơi chứa rất nhiều tế bào miễn dịch phản ứng với kháng nguyên vaccine, mà không chạm tới dây thần kinh, nên không hề gây đau. Các miếng dán này vì vậy rất thân thiện với trẻ em.

Tháng 9 vừa rồi, công nghệ miếng dán vaccine này đã gây được sự chú ý với Quỹ Bill và Melinda Gates của tỷ phú công nghệ Bill Gates, mang về cho nhóm nghiên cứu của PGS. TS. Nguyễn Đức Thành tại Đại học Connecticut tổng cộng 6,6 triệu USD tiền tài trợ nhằm phát triển nó tới giai đoạn thương mại.

Ngoài ra, Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ (NIH) cũng quyết định tài trợ 1,5 triệu USD cho dự án này của PGS. TS. Nguyễn Đức Thành. Bên cạnh đó là khoản tài trợ 2,1 triệu USD cho một nghiên cứu khác của anh, liên quan đến phát minh thúc đẩy quá trình tự lành của xương trong cơ thể.

"Xương ở hầu hết các bộ phận của cơ thể đều có khả năng tự tái tạo, nhưng khi bạn gặp phải chấn thương xương nặng, với các vết gãy lớn và dài, cơ thể cần được hỗ trợ để tái tạo", PGS. TS. Nguyễn Đức Thành giải thích.

Để hỗ trợ cơ thể làm điều đó, anh đã phát minh ra một hệ thống giàn giáo sinh học, có thể bọc lấy phần xương gãy, tạo ra các kích thích bằng điện làm tăng tốc quá trình liền lại của xương.

Trước đó, một hệ thống tương tự cũng đã giúp PGS. TS. Nguyễn Đức Thành nhận được gần 2 triệu USD tài trợ từ NIH, nhắm đến việc thúc đẩy liền sụn ở các khớp của bệnh nhân bị viêm hoặc thoái hóa đầu gối.

Anh cũng đã nhận 2,16 triệu USD từ NIH để nghiên cứu một công nghệ miếng dán siêu âm phân hủy sinh học, cho phép mở hàng rào máu não để đưa thuốc điều trị ung thư từ mạch máu vào bên trong não bộ.

"Bộ não của chúng ta có một lớp màng tế bào bảo vệ rất chắc chắn, bao bọc não để không gì (ngoại trừ máu) có thể xuyên qua lớp màng này vào não. Lớp màng này giúp bảo vệ tối đa bộ não người trước các virus, vi khuẩn và độc tố, nhưng lại là trở ngại rất lớn khi cần đưa thuốc điều trị bệnh vào đây", PGS. TS. Nguyễn Đức Thành cho biết.

"Chúng tôi đang nghiên cứu giải pháp cho vấn đề đó bằng việc phát minh ra các thiết bị có thể cấy ghép vào não, phát sóng siêu âm để tạo nên sự thẩm thấu nhất thời của thuốc qua lớp màng này, và rồi tự tiêu hủy một cách an toàn, không cần có phẫu thuật xâm lấn để lấy thiết bị này ra khỏi não, gây nguy hiểm cho bộ phận quan trọng này của cơ thể người".

Theo Đại học Connecticut, tất cả các nghiên cứu của PGS. TS. Nguyễn Đức Thành đều có tính đột phá cao. Đó là lý do một mình anh có thể thu hút tới 9,5 triệu USD từ nguồn tài trợ của Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ.

Đây đều là "các khoản tài trợ R01 có tính cạnh trao cao nhất, chỉ được trao cho các dự án nghiên cứu và phát triển đáp ứng sứ mệnh của NIH là cải thiện sức khỏe, kéo dài tuổi thọ và đẩy lùi bệnh tật, khuyết tật cho người dân", Đại học Connecticut viết.

Được vinh danh trong "ngôi đền sáng chế" của Mỹ, nhưng luôn hướng về quê hương Việt Nam

Với những nghiên cứu tiên phong và có tác động lớn trong lĩnh vực, PGS. TS. Nguyễn Đức Thành đã nhận được rất nhiều giải thưởng danh giá trong những năm gần đây. Có thể kể đến như:

- Giải thưởng "Người mở đường" cho các nhà nghiên cứu trẻ của Viện Sức khỏe quốc gia Mỹ (năm 2017),

- Kỹ sư trẻ xuất sắc do Hiệp hội Kỹ sư chế tạo Mỹ bầu chọn (năm 2018),

- Nhà đổi mới trẻ xuất sắc U35 Châu Á - Thái Bình Dương do tạp chí MIT Technology Review bầu chọn (năm 2019),

- Nhà nghiên cứu trẻ xuất sắc trong lĩnh vực y học tái tạo (năm 2020),

- Nhà nghiên cứu trẻ xuất sắc do tạp chí đầu ngành về vật liệu sinh học Journal of Biomaterials bầu chọn (năm 2022).

"Những đột phá của Nguyễn đã mang lại nhiều giải thưởng, hơn 20 bằng sáng chế đã được cấp và đang chờ cấp, và giúp anh được kết nạp vào Viện Hàn lâm Nhà phát minh Quốc gia Hoa Kỳ", Đại học Connecticut cho biết.

Được bầu chọn vào Viện Hàn lâm Nhà phát minh Quốc gia Hoa Kỳ (NAI) là cột mốc mà PGS. TS. Nguyễn Đức Thành vừa đạt được vào đầu năm 2024. NAI có thể được ví như "ngôi đền" của các nhà phát minh, sáng chế ở Hoa Kỳ.

"Các thành viên cao cấp của NAI là các giảng viên, nhà khoa học và quản trị viên tích cực từ các Viện thành viên của NAI, những người đã chứng minh được sự đổi mới đáng chú ý trong việc tạo ra các công nghệ đã mang lại hoặc mong muốn mang lại tác động thực sự đến phúc lợi của xã hội. 

Họ cũng ngày càng thành công với các bằng sáng chế được cấp mới và thương mại hóa, đồng thời có các hoạt động giáo dục và cố vấn cho thế hệ nhà phát minh tiếp theo", NAI cho biết.

Đúng như tinh thần của NAI, tại Đại học Connecticut nơi PGS. TS. Nguyễn Đức Thành điều hành một phòng thí nghiệm của riêng mình, anh đang hỗ trợ hơn 21 người, bao gồm 11 nghiên cứu sinh sau tiến sĩ và 10 nghiên cứu sinh tiến sĩ, trong đó có 4 nhà nghiên cứu người Việt.

Mặc dù làm việc chủ yếu tại Mỹ, PGS. TS. Nguyễn Đức Thành cũng luôn tranh thủ nhiều dịp công tác để về Việt Nam, tham gia thỉnh giảng, báo cáo khoa học và tư vấn hướng nghiệp cho sinh viên tại nhiều trường đại học trong nước.

"Khác với mảng công nghệ thông tin, công nghệ y sinh là lĩnh vực đòi hỏi tính đa ngành rất lớn. Nó liên quan cùng lúc tới nhiều lĩnh vực như vật lý, hóa học, vật liệu, máy tính, sinh học, y học… 

Ngoài vấn đề nhân lực, lĩnh vực này cũng cần đầu tư rất lớn về máy móc, trang thiết bị và cần cả một ngành công nghiệp phụ trợ đi cùng để có thể thương mại hóa sản phẩm sau khi hoàn thiện khâu nghiên cứu", anh nói.

Nếu nhìn vào 3 "cột trụ" liên quan tới việc phát triển ngành công nghệ y sinh là con người, hạ tầng máy móc và ngành công nghiệp hỗ trợ, với nền kinh tế đang hội nhập và phát triển mạnh mẽ, Việt Nam có thể giải quyết được những đòi hỏi của hai yếu tố sau. 

Song về nhân lực công nghệ y sinh, cột trụ quan trọng nhất, cần phải có một chiến lược đầu tư, phát triển bài bản, lâu dài.

"Ở Việt Nam cho tới nay, theo tôi quan sát, mới chỉ có một vài đơn vị đào tạo ngành này, số lượng chỉ đếm trên đầu ngón tay. Dù thế, nếu nói về một cơ sở đào tạo bài bản, quy mô và tiêu chuẩn quốc tế về công nghệ y sinh thì chúng ta chưa có. 

So với các nước, trình độ nhân lực của Việt Nam ở mảng này còn rất khiêm tốn", PGS. TS. Nguyễn Đức Thành chia sẻ. Anh bày tỏ hy vọng sẽ khơi dậy được sự quan tâm nhiều hơn của các bạn sinh viên trẻ với lĩnh vực công nghệ y sinh.

"Riêng phòng thí nghiệm của tôi lúc nào cũng rộng mở nếu có các bạn sinh viên Việt Nam thích thú đi theo hướng nghiên cứu này. Trong phòng thí nghiệm hiện tại cũng có rất nhiều bạn Việt Nam, các bạn làm việc rất tốt, chăm chỉ và thông minh.

Tôi nghĩ lĩnh vực y sinh hiện được đầu tư rất lớn vì ai cũng thấy được ảnh hưởng của dịch bệnh, thấy được sự cần thiết của công nghệ để giúp giải quyết được những dịch bệnh này. Đấy là cơ hội lớn cho các bạn trẻ, đặc biệt là các bạn trẻ ở Việt Nam", PGS. TS. Nguyễn Đức Thành cho biết.