Cựu sinh viên Bách Khoa đã được ghi tên vào "ngôi đền sáng chế" của Hoa Kỳ, trở thành "ngôi sao" của trường đại học Mỹ sau khi nhận được khoản tài trợ 25 triệu USD.

Và anh đã thực hiện tất cả những điều đó khi chỉ mới 40 tuổi.

"Nguyễn, một ngôi sao trong lĩnh vực kỹ thuật y sinh" là tiêu đề của một bài viết vừa được công bố trên trang chủ của Đại học Connecticut, Hoa Kỳ. Bài viết nhằm tôn vinh một người Việt Nam đã có những đóng góp to lớn cho trường kể từ khi anh bắt đầu làm việc ở đây vào năm 2016.

Anh là một trong những nhà nghiên cứu đã mang về cho Đại học Connecticut số tiền tài trợ đáng kể nhất từ đó đến nay, với nhiều dự án được công nhận là đột phá và 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 xem là nguồn tài trợ nghiên cứu cạnh tranh nhất ở Mỹ, và 6,6 triệu USD từ Quỹ Bill và Melinda Gates của tỷ phú Bill Gates, dành cho các dự án y sinh có tác động toàn cầu.

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

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 là cựu học sinh chuyên Lý (A2) của Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn, thành phố Đà Nẵng.

Sau khi tốt nghiệp đại học, anh Thành nhận học bổng và tiếp tục theo học tiến sĩ chuyên ngành cơ khí và kỹ thuật hàng không tại Đại học Princeton, Hoa Kỳ. Sau đó, anh đã quay trở 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 gia nhập Đại học Connecticut để giảng dạy và đã trở thành phó giáo sư tại Khoa Kỹ thuật Cơ khí và Kỹ thuật Y sinh từ năm 2016 đến nay.

Anh đã mang về hàng chục triệu USD cho trường đại học Mỹ thông qua các nghiên cứu tiên phong trong lĩnh vực này

Song song với việc giảng dạy, PGS. TS. Nguyễn Đức Thành còn điều hành một phòng thí nghiệm riêng 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 thành tựu đáng kể trên nhiều lĩnh vực, với các dự án đa ngành nhằm hỗ trợ điều trị cho những bệnh nhân mắc các căn bệnh khác nhau", trang web của Đại học Connecticut cho biết.

Một trong những nghiên cứu gần đây nhất của PGS. TS. Nguyễn Đức Thành tập trung vào các miếng dán vi kim, có khả năng phát thuốc và vaccine vào cơ thể theo những khoảng thời gian đã được lập trình trước.

Miếng dán này được anh phát triển dựa trên hai bằng sáng chế mang tên mình. Kích thước của nó chỉ nhỏ bằng đầu ngón tay cái, nhưng lại được đóng gói hàng trăm mũi kim nhỏ như sợi tóc trên bề mặt. Các vi kim này được làm từ một vật liệu tự tiêu sinh học, bên trong chứa hạt thuốc hoặc vaccine, cho phép giải phóng từ từ vào cơ thể.

Điểm nổi bật của công nghệ miếng dán vaccine này là khả năng phân phối nhiều loại vaccine và thuốc theo các khoảng thời gian đã được lập trình trước, tùy thuộc vào độ dày hoặc mỏng của các vi kim tự tiêu.

Điều này có nghĩa là người tiêm vaccine chỉ cần sử dụng một miếng dán duy nhất, không cần tiêm nhiều mũi nhắc lại hoặc đi tiêm nhiều loại vaccine khác nhau như hiện tại. Nó cũng loại bỏ nhu cầu lưu trữ và vận chuyển thuốc và vaccine trong các điều kiện lạnh, điều này rất hữu ích cho các khu vực khó khăn và những quốc gia nghèo không có khả năng tiếp cận.

"Việc phát triển miếng dán này mang lại ý nghĩa lớn cho việc cung cấp vaccine toàn cầu, đặc biệt cho những người ở vùng sâu, vùng xa không thể nhớ lịch tiêm nhắc lại, trong khi cách cơ sở y tế hàng chục km", PGS. TS. Nguyễn Đức Thành cho biết.

Các vi kim được thiết kế chỉ xâm nhập vào lớp biểu bì của da, nơi chứa nhiều tế bào miễn dịch phản ứng với kháng nguyên vắc-xin, giúp nâng cao hiệu quả so với các liều tiêm bắp thông thường. Vì các mũi kim không chạm vào khu vực có dây thần kinh, miếng dán sẽ không gây đau, rất thân thiện với trẻ em.

Vào tháng 9 vừa qua, công nghệ miếng dán vắc-xin đã thu hút sự chú ý của Quỹ Bill và Melinda Gates, mang lại cho nhóm nghiên cứu của PGS. TS. Nguyễn Đức Thành tại Đại học Connecticut tổng cộng 6,6 triệu USD tài trợ để phát triển sản phẩm này tới giai đoạn thương mại.

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

"Xương ở hầu hết các bộ phận trên cơ thể đều có khả năng tự tái tạo, nhưng khi gặp phải chấn thương nặng, với các vết gãy lớn, cơ thể cần sự hỗ trợ để phục hồi", PGS. TS. Nguyễn Đức Thành cho biết.

Để hỗ trợ quá trình này, anh đã phát minh ra một hệ thống giàn giáo sinh học, giúp bao bọc xung quanh phần xương gãy, tạo ra kích thích điện giúp tăng tốc độ lành lại của xương.

Trước đó, một hệ thống tương tự đã giúp PGS. TS. Nguyễn Đức Thành nhận được gần 2 triệu USD tài trợ từ NIH, nhằm thúc đẩy quá trình hồi phục sụn ở các khớp cho bệnh nhân bị viêm hoặc thoái hóa đầu gối.

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

"Bộ não của chúng ta được bảo vệ bởi một lớp màng tế bào rất kiên cố, ngăn cản mọi thứ (trừ máu) không thể đi qua lớp màng này vào não. Lớp màng này bảo vệ não khỏi virus, vi khuẩn và độc tố, nhưng lại trở thành rào cản lớn khi cần đưa thuốc điều trị vào đây", PGS. TS. Nguyễn Đức Thành chia sẻ.

"Chúng tôi đang phát triển giải pháp cho vấn đề này bằng cách phát minh ra các thiết bị có thể cấy vào não, phát sóng siêu âm để tạo ra sự thẩm thấu tạm thời cho thuốc qua lớp màng, và sau đó tự tiêu hủy một cách an toàn, không cần phẫu thuật để lấy thiết bị ra, giúp bảo vệ bộ phận quan trọng này".

Theo thông tin từ Đại học Connecticut, tất cả các nghiên cứu của PGS. TS. Nguyễn Đức Thành đều mang tính đột phá cao, lý do khiến anh 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 tranh cao nhất, chỉ dành cho những dự án nghiên cứu và phát triển phù hợp với sứ mệnh của NIH là cải thiện sức khỏe, kéo dài tuổi thọ và giảm thiểu bệnh tật, khuyết tật cho nhân dân", theo Đại học Connecticut.

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

Nhờ vào những nghiên cứu tiên phong và ảnh hưởng lớn trong lĩnh vực, PGS. TS. Nguyễn Đức Thành đã vinh dự nhận nhiều giải thưởng danh giá trong những năm gần đây. Có thể điểm qua như:

- Giải thưởng "Người mở đường" dành 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 trao tặng (năm 2018),

- Nhà đổi mới trẻ xuất sắc U35 khu vực Châu Á - Thái Bình Dương do tạp chí MIT Technology Review bình 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 hàng đầu về vật liệu sinh học Journal of Biomaterials vinh danh (năm 2022).

"Những đột phá của Nguyễn đã mang lại cho anh nhiều giải thưởng, hơn 20 bằng sáng chế đã được cấp và đang trong quá trình xét duyệt, đồng thời giúp anh trở thành thành viên của Viện Hàn lâm Nhà phát minh Quốc gia Hoa Kỳ", theo thông tin từ Đại học Connecticut.

Việc được bầu chọn vào Viện Hàn lâm Nhà phát minh Quốc gia Hoa Kỳ (NAI) là một cột mốc quan trọng mà PGS. TS. Nguyễn Đức Thành vừa đạt được vào đầu năm 2024. NAI có thể được ví như "ngôi đền" dành cho các nhà phát minh và sáng chế tại Hoa Kỳ.

"Các thành viên cao cấp của NAI là giảng viên, nhà khoa học và quản lý từ các Viện thành viên của NAI, những người đã thể hiện sự đổi mới vượt bậc trong việc phát triển các công nghệ mang lại hoặc hứa hẹn sẽ có tác động tích cực đến phúc lợi xã hội. 

Họ cũng ngày càng gặt hái thành công với nhiều bằng sáng chế mới và việc thương mại hóa, bên cạnh việc tham gia giáo dục và cố vấn cho thế hệ nhà phát minh tương lai", theo thông tin từ NAI.

Đúng với tinh thần của NAI, tại Đại học Connecticut, nơi PGS. TS. Nguyễn Đức Thành quản lý một phòng thí nghiệm riêng, 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 Việt Nam.

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

"Khác với lĩnh vực công nghệ thông tin, công nghệ y sinh là một ngành đa ngành rất cao. Nó liên quan đến nhiều lĩnh vực như vật lý, hóa học, vật liệu, máy tính, sinh học, và y học… 

Không chỉ về nguồn nhân lực, lĩnh vực này cũng cần một khoản đầu tư lớn vào máy móc và thiết bị, cùng với một ngành công nghiệp phụ trợ để có thể thương mại hóa sản phẩm sau khi hoàn tất nghiên cứu", anh chia sẻ.

Khi xem xét ba "cột trụ" cho sự phát triển của ngành công nghệ y sinh là con người, hạ tầng máy móc và ngành công nghiệp hỗ trợ, Việt Nam với nền kinh tế hội nhập mạnh mẽ có thể đáp ứng được hai yếu tố sau. 

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

"Hiện tại, theo quan sát của tôi, ở Việt Nam mới chỉ có một vài cơ sở đào tạo ngành này, số lượng rất hạn chế. Nhưng nếu nói về một cơ sở đào tạo đạt tiêu chuẩn quốc tế về công nghệ y sinh thì chúng ta vẫn chưa có. 

So với các nước, trình độ nhân lực của Việt Nam trong lĩnh vực này còn khá khiêm tốn", PGS. TS. Nguyễn Đức Thành cho biết. Anh hy vọng có thể thu hút được sự quan tâm nhiều hơn từ các sinh viên trẻ đối với lĩnh vực công nghệ y sinh.

"Phòng thí nghiệm của tôi luôn mở cửa chào đón các bạn sinh viên Việt Nam có đam mê với nghiên cứu. Hiện tại, có nhiều sinh viên Việt Nam làm việc tại đây, và họ đều rất thông minh, chăm chỉ và làm việc hiệu quả.

Tôi tin rằng lĩnh vực y sinh đang nhận được sự đầu tư mạnh mẽ, bởi mọi người đều nhận thấy tác động của dịch bệnh và tầm quan trọng của công nghệ trong việc giải quyết các vấn đề này. Đây là một cơ hội lớn cho giới trẻ, đặc biệt là cho những bạn trẻ tại Việt Nam", PGS. TS. Nguyễn Đức Thành cho biết.