Ung thư phổi là một trong những căn bệnh nguy hiểm hàng đầu, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe cộng đồng. Việc phát hiện sớm tế bào ung thư lưu hành (CTCs) từ mẫu sinh thiết lỏng đóng vai trò quan trọng trong chẩn đoán, tiên lượng và điều trị. Tại Việt Nam, nhóm nghiên cứu từ Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội, dưới sự dẫn dắt của GS.TS. Chử Đức Trinh, đã đạt được bước tiến đột phá với hệ thống Lab-on-a-Chip (LoC). Hệ thống này tích hợp đa chức năng trên một nền tảng duy nhất, cho phép tách lọc, làm giàu, phát hiện và định lượng CTCs, mở ra hướng ứng dụng mới trong sàng lọc ung thư phổi sớm.

Nhiệm vụ khoa học công nghệ mang tên "Nghiên cứu phát triển thiết bị Lab-on-a-Chip (LoC) phát hiện và định lượng nhanh tế bào ung thư phổi dựa trên phức hệ aptamer – hạt nano từ tính và cấu trúc cảm biến trở kháng, ứng dụng cho các thiết bị chăm sóc tại chỗ (Point-of-Care) tiên tiến, nhằm hỗ trợ sàng lọc và chuẩn đoán sớm ung thư phổi" được triển khai từ tháng 1/2023 đến tháng 12/2025. Nhóm nghiên cứu tập trung vào ba mục tiêu chính: xây dựng quy trình cố định hạt nano từ tính chức năng lên tế bào ung thư phổi sử dụng phức hợp aptamer – hạt nano; thiết kế và chế tạo LoC trên nền tảng chip vi lưu tích hợp cảm biến trở kháng; đồng thời thử nghiệm trên mẫu ung thư phổi từ các cơ sở y tế trong nước để đánh giá hiệu quả.

Theo báo cáo, nhóm đã chế tạo thành công 10 chip vi lưu sinh học LoC phục vụ tách lọc và phân tích tế bào ung thư; 3 hệ thiết bị hoàn chỉnh tích hợp module tách lọc tự động và module cảm biến trở kháng; quy trình chế tạo cấu trúc chip vi lưu với điện cực cảm biến; cùng quy trình chức năng hóa bề mặt hạt nano từ tính bằng aptamer đặc hiệu. Tất cả sản phẩm đều đạt hoặc vượt yêu cầu về số lượng và chất lượng, chứng tỏ khả năng làm chủ công nghệ của nhóm.

Đóng góp mới quan trọng nhất là việc thiết kế và chế tạo hệ thống LoC tích hợp hoàn chỉnh đa chức năng trên một nền tảng vi lưu duy nhất. Khác với các nghiên cứu trước đây thường chỉ tập trung vào từng chức năng riêng lẻ, hệ thống này đồng bộ hóa toàn bộ quy trình từ tách lọc, làm giàu đến phát hiện, định lượng và đóng gói tế bào. Thiết bị kết hợp cơ chế nhận diện sinh học đặc hiệu qua phức hệ aptamer - hạt nano từ tính với các thao tác vật lý chính xác bằng từ trường, điện trường và cảm biến trở kháng vi mô. Cách tiếp cận này thay thế các quy trình xét nghiệm thủ công phức tạp, giảm sai số do con người, rút ngắn thời gian phân tích và bảo toàn tính toàn vẹn của mẫu sinh học.

Về ứng dụng, nhiệm vụ đã tạo ra nền tảng thiết bị nhỏ gọn, phù hợp với tiêu chuẩn Point-of-Care (PoC) hiện đại. Sự tích hợp đồng bộ các kỹ thuật phức tạp trên một vi chip không chỉ khẳng định năng lực chế tạo vi lưu của nhóm mà còn mở đường cho phát triển thiết bị chẩn đoán ung thư sớm với chi phí thấp, độ chính xác cao, dễ triển khai tại các cơ sở y tế tuyến dưới.

Việc nghiên cứu, thiết kể và chể tạo thiết bị Lab-on-a-Chip cho phép thực hiện làm chủ công nghệ, chủ động trong triển khai các công nghệ, kỹ thuật lõi của các thi t bị phân lập và phát hiện tế bào CTCs. Việc chủ động công nghệ này cho phép thực hiện sản xuật và phát triển trực tiếp trong nước, không phụ thuộc vào các yểu tổ nước ngoài.

Ngoài ra, việc phát triển và ứng dụng hệ thống này còn có tác động xã hội tích cực, như giảm thiều áp lực cho các cơ sở y tế và giảm chi phí chần đoán cho bệnh nhân. Việc phát hiện sớm và chính xác sẽ giúp bệnh nhân nhận được điều trị kịp thời, góp phần giảm gánh nặng cho gia đình và xã hội.

Hệ thống này cũng có thể mở ra cơ hội cho việc tạo ra các sản phẩm nghiên cứu, thúc đẩy sự phát triển kinh tế và công nghệ trong lĩnh vực y tế tại Việt Nam.

P.A (tổng hợp)