Công trình mở ra triển vọng mới cho điều trị cá nhân hoá trong y học Việt Nam.
Vật liệu dẫn truyền thuốc trúng đích
Những năm tháng học ngành Công nghệ sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM, Mai Ngọc Xuân Đạt sớm nhận ra mình bị cuốn hút bởi những phản ứng và biến đổi xảy ra trong những ống nghiệm nhỏ bé. “Thời sinh viên, tôi rất hứng thú và tò mò với các thí nghiệm khoa học, cảm giác khám phá điều chưa biết khiến tôi mê mẩn. Chính sự tò mò ấy đã dẫn tôi vào con đường nghiên cứu”, anh kể. Sau khi tốt nghiệp, Đạt nhận học bổng cao học của Đại học Gachon (Hàn Quốc) - nơi anh có cơ hội tiếp cận với môi trường nghiên cứu quốc tế.
Năm 2017, sau khi hoàn thành chương trình thạc sĩ, anh quyết định trở về Việt Nam công tác tại Trung tâm Nghiên cứu vật liệu cấu trúc nano và phân tử (INOMAR), ĐHQG-HCM. Từ đó, con đường nghiên cứu của anh gắn liền với những vật liệu nano xốp tiên tiến ứng dụng trong y sinh. Thời gian này, anh tiếp tục hoàn thành chương trình nghiên cứu sinh tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên và đạt được nhiều kết quả mang ý nghĩa thực tiễn, trong đó, có việc tạo ra các vật liệu mới, giúp tải dược chất hiệu quả và tiêu diệt tế bào ung thư. Những kết quả nghiên cứu này có ý nghĩa cho các liệu pháp điều trị bệnh ung thư và các ứng dụng khác trong y - dược.
TS Mai Xuân Ngọc Đạt sở hữu 1 bằng độc quyền sáng chế quốc gia; 31 bài báo khoa học quốc tế Q1; 10 bài báo khoa học quốc tế Q2; 7 bài báo khoa học công bố trên tạp chí khoa học trong nước; 2 poster khoa học xuất sắc tại hội thảo quốc tế; 2 đề tài cấp Bộ và tương đương đã nghiệm thu đạt yêu cầu (chủ trì). Năm 2025, TS Đạt được vinh danh là 1 trong 10 nhà khoa học trẻ nhận Giải thưởng KHCN Quả Cầu Vàng do T.Ư Đoàn trao tặng.
Cũng từ đó, TS Đạt kiên trì theo đuổi con đường nghiên cứu và phát triển các hệ vật liệu xốp tiên tiến với đặc trưng phân hủy sinh học ứng dụng trong y dược bao gồm: vật liệu dẫn truyền thuốc trúng đích, hình ảnh sinh học, cảm biến y sinh trong chẩn đoán bệnh. “Những khó khăn về tinh thần và kinh tế mà các bệnh nhân ung thư gặp phải luôn thôi thúc mình tiếp tục theo đuổi hướng nghiên cứu này. Việc nghiên cứu và phát triển các vật liệu tiềm năng ứng dụng trong chẩn đoán và điều trị bệnh giúp mở ra cơ hội điều trị hiệu quả và giảm gánh nặng kinh tế cho người bệnh và xã hội”, anh nói.
Trong số hàng loạt đề tài anh chủ nhiệm và cộng tác, công trình được công bố trên Biomaterials Advances (năm 2021, nhóm Q1, IF = 6.0) là một trong những dấu mốc đáng nhớ. Đạt và các cộng sự đã thiết kế thành công loại vật liệu nano silica hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học, điều mà giới khoa học quốc tế đang đặc biệt quan tâm. Bằng phương pháp sol-gel, nhóm đã tổng hợp được vật liệu nano từ các tiền chất silica chứa cầu nối phenylene (C6H5) và tetrasulfid (-S-S-S-S-). Sự thay đổi cấu trúc này giúp vật liệu tương tác tốt hơn với các dược chất khó tan như cordycepin - thành phần có trong đông trùng hạ thảo. Đặc biệt, vật liệu này đã được chứng minh có thể kiểm soát tốc độ giải phóng thuốc chậm hơn nhiều so với một số vật liệu khác đã được công bố như liposome, hạt nano gelatin, hydrogel… “Điều đó có nghĩa là bệnh nhân sẽ ít bị tác dụng phụ hơn, trong khi hiệu quả điều trị được tăng lên. Mỗi hạt nano có thể xem như một “người đưa thư tí hon”, mang thuốc đến đúng chỗ cần thiết rồi tự biến mất khi hoàn thành nhiệm vụ”, Đạt giải thích.
Công trình này không chỉ mở ra hướng mới trong điều trị ung thư mà còn đặt nền móng cho những ứng dụng rộng hơn như chẩn đoán hình ảnh, trị liệu hay y học tái tạo. Việc phát triển thành công các hệ vật liệu với các đặc tính khác nhau giúp tối ưu hoá điều trị và đặc biệt hướng tới tính cá nhân hoá trong điều trị: sử dụng dược chất với thành phần và liều lượng khác nhau tuỳ thuộc vào phác đồ điều trị của mỗi bệnh nhân.
Giảm gánh nặng cho bệnh nhân ung thư
Trong hơn 7 năm làm việc tại Viện Công nghệ Vật liệu tiên tiến (thuộc ĐHQG-HCM), TS Mai Ngọc Xuân Đạt đã chủ trì và tham gia hơn 10 đề tài các cấp, từ cấp cơ sở, ĐHQG đến Bộ KH&CN và Quỹ NAFOSTED. Một số nghiên cứu của anh đang tiếp tục được triển khai, như đề tài “Nghiên cứu khả năng xạ trị và hóa trị của hệ vật liệu nano SiO2 phân hủy sinh học mang hạt nano (Fe3O4, Gd…)”, “Tăng cường nghiên cứu vật liệu xốp tiên tiến ứng dụng trong y sinh, môi trường và chuyển hóa năng lượng”.
Ngoài ra, anh cũng là chủ sở hữu của hai bằng sáng chế, trong đó có sáng chế được bảo hộ tại Mỹ về thiết bị nano dẫn truyền thuốc và phương pháp tổng hợp, điều trị ung thư bằng hệ nano này. “Các bằng sáng chế giúp bảo hộ kết quả nghiên cứu và mở ra cơ hội tiếp cận doanh nghiệp, hướng đến thương mại hóa sản phẩm. Điều quan trọng là bệnh nhân có thể được hưởng lợi từ những tiến bộ khoa học này”, anh nói.
Theo anh, một trong những khó khăn và thử thách với các nghiên cứu về y học, đặc biệt là các nghiên cứu ứng dụng trên người, cần thời gian thử nghiệm và các quy định nghiêm ngặt. Do đó, các nghiên cứu về khoa học vật liệu nano y sinh cần được thực hiện cẩn trọng và cần nhiều thời gian. Đối với đời sống y học Việt Nam, trong 5-10 năm tới, khoa học vật liệu nano có thể tạo ra giải pháp chẩn đoán và điều trị hiệu quả, chính xác và đặc biệt là cá nhân hoá trong điều trị (tiệm cận với các tiêu chuẩn quốc tế). “Các vật liệu nano được nghiên cứu, phát triển từ các nguồn nguyên liệu dồi dào tại Việt Nam, sẽ là một lợi thế lớn để chúng ta tiết kiệm chi phí, tăng hiệu quả trong chẩn đoán, điều trị, giảm gánh nặng cho người bệnh, đặc biệt là các bệnh nhân ung thư”, TS Đạt nói.
Anh nói rằng, con đường nghiên cứu khoa học đầy rẫy trở ngại. Có những thí nghiệm kéo dài hàng tháng trời chỉ để nhận lại kết quả “không khả thi”. Với anh, yếu tố quan trọng nhất là sự kiên trì. “Mình có thể thất bại nhiều lần, nhưng mỗi lần như vậy lại hiểu rõ hơn điều gì chưa đúng. “Tôi thường nói với các sinh viên của mình: Hãy cứ kiên định với mục tiêu ban đầu, vì mọi nỗ lực rồi cũng được đền đáp xứng đáng”, TS Đạt chia sẻ.
Với Đạt, thành công lớn nhất của một nhà khoa học không chỉ là công bố quốc tế hay bằng sáng chế, mà là nhìn thấy sinh viên của mình trưởng thành, say mê khám phá. “Tôi luôn khuyến khích các bạn trẻ hãy tự tin, kiên trì và nuôi dưỡng đam mê. Đừng ngại thất bại, vì thất bại chính là bước đệm cho thành công”, anh nói.
TS Đạt đang tiếp tục tối ưu hóa các vật liệu nano đã tạo ra để tăng hiệu quả tải và loại bỏ tế bào ung thư, đồng thời mở rộng thử nghiệm trên mô hình động vật, hướng đến ứng dụng lâm sàng. Anh cũng nghiên cứu khả năng ứng dụng của vật liệu trong cảm biến y sinh để phát hiện và chẩn đoán nhanh bệnh. “Mục tiêu của tôi là làm sao đưa được các kết quả từ phòng thí nghiệm đến với bệnh viện, để người bệnh thật sự được hưởng lợi. Khi thấy vật liệu mình tạo ra giúp ai đó bớt đau, đó chính là hạnh phúc lớn nhất”, anh nói.
