Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ sáu, 11/02/2011 18:44 (GMT+7)

Máu nhân tạo - Từ ý tưởng đến hiện thực

Từ thất bại của MNT chế từ hemoglobin động vật…

Thoạt đầu, các nhà khoa học nghĩ đến việc tạo ra các loại dịch truyền giống như máu về pH, độ nhớt, áp suất thẩm thấu. Tuy nhiên, các dịch truyền này chỉ có thể cấp cứu nhất thời những trường hợp trụy tim mạch, nhưng không thể thay được máu theo đúng nghĩa, bởi lẽ, chúng không thể nào đảm nhận được vai trò của hemoglobin chuyển ôxy đến các mô. Hơn nữa, việc truyền một lượng lớn cũng có thể gây hại. Chẳng hạn, truyền nhiều dung dịch natrichlorid sẽ gây co mạch. Ngoài ra, không thể dùng điều trị các bệnh về máu.

Sau gần 20 năm nghiên cứu MNT cho đến cuối năm 2004, dù còn tranh cãi về nguyên nhân thất bại, nhưng qua sự tranh cãi này, các nhà khoa học nhận ra rằng chỉ có cách sinh tổng hợp ra tế bào hồng cầu giống với tế bào hồng cầu tự nhiên (tế bào có chứa nhân hemoglobin) thì mới có thể khắc phục được nhược điểm của MNT.

Đến chế tạo MNT bằng sinh - tổng hợp tế bào hồng cầu giống với tự nhiên

Chế tạo MNT từ tế bào gốc của phôi:

Theo New Scientist , dự án được tài trợ 3 triệu bảng Anh của một công ty tài trợ nghiên cứu tư nhân Wellcome Trust, do các nhà khoa học Anh thực hiện. Theo đó, họ đã lấy 100 mẫu phôi từ các bệnh viện phụ sản chia thành nhiều dòng khác nhau để tổng hợp tế bào hồng cầu. Một trong dòng này là RC-7 đã cho kết quả biến phôi thành tế bào máu gốc và từ tế bào máu gốc tiếp tục nhân thành nhiều tế bào hồng cầu (tế bào chứa hemoglobin) có chức năng chuyên chở ôxy. Từ các tế bào hồng cầu, chuyển chúng thành nhóm máu O. MNT nhóm O có thể truyền cho mọi người có các nhóm máu khác mà không gây phản ứng bất lợi. Nếu dựa vào người cho thì nhóm máu O rất khó kiếm vì chỉ chiếm 7% trong dân số. Theo dự án, có thể sản xuất đầu tiên khoảng 1 triệu lít/năm và sẽ hoàn thành dự án sau 5 năm.

Chế tạo MNT từ tế bào gốc của da:

Dự án thực hiện tại Viện nghiên cứu Ung thư và Tế bào gốc , Trường đại học McMaster (Canada). Trước đó, các nhà khoa học lấy tế bào gốc của phôi, biệt hóa thành tế bào máu nhưng tế bào gốc phôi quá non, khi biệt hóa thành tế bào máu cũng non, không thích hợp, hơn nữa, lấy tế bào gốc từ phôi sẽ phát sinh nhiều sự tranh cãi về đạo đức. Do đó về sau, các nhà khoa học lấy tế bào gốc từ da người ở nhiều lứa tuổi khác nhau kể cả tuổi sơ sinh. Kế đó đưa DNA vào tế bào gốc (như một chất mồi) thì các tế bào gốc sẽ biệt hóa thành các tế bào máu. Tế bào máu được tạo ra từ tế bào gốc của da có ưu điểm là giống với tế bào máu trưởng thành, thích hợp với người bệnh... Theo TS. Mick Bhatia thuộc dự án trên, vào khoảng năm 2012 sẽ thử nghiệm MNT này trên người, đầu tiên sẽ dùng cho người bị máu trắng.

Chế tạo MNT từ tế bào gốc cuống rốn:

Công ty Arteriocyte bang Ohio nhận 1,95 triệu USD (năm 2008) từ Bộ Quốc phòng Mỹ để thực hiện dự án chế tạo MNT. Theo đó, họ lấy tế bào gốc từ dây rốn, sau đó biến tế bào gốc thành tế bào máu với lượng lớn bằng kỹ thuật mô phỏng theo cơ chế hoạt động của tủy xương. Nhờ kỹ thuật đó mà từ một dây rốn có thể sản xuất ra 20 đơn vị máu đủ dùng cho 3 binh sĩ bị thương (trung bình 1 binh sĩ bị thương cần 6 đơn vị máu). Tháng 7/2010, công ty này đã chế tạo thành công mẫu MNT đầu tiên, hoàn toàn giống với máu tự nhiên, thuộc nhóm máu O và đã đệ trình trình lên FDA để đánh giá và kiểm tra độ an toàn.

Theo Don Brown, giá thành MNT là 5.000USD cho một pint (0,57 lít). Tuy nhiên công ty đang cải tiến công nghệ, để mỗi dây cuống rốn sẽ sản xuất ra một lượng máu nhiều hơn. Một trong các cách đó là tạo ra khoang nuôi dưỡng tế bào gốc để chúng có chức năng sinh ra tế bào máu như cơ chế hoạt động của tủy xương. Khi cải tiến kỹ thuật và mở rộng quy mô sản xuất thì giá thành còn khoảng 1.000USD cho một pint (0,57 lít). Theo Công ty Arteriocyte và Bộ Quốc phòng Mỹ, năm 2013, máu sẽ được thử nghiệm trên người và đưa vào sử dụng 5 năm sau.

Máu nhân tạo không giống với máu tự nhiên

Chế tạo ra hemoglobin khác với hemoglobin tự nhiên

Theo GS. Chris Cooper (Trường Đại học Essex - Anh Quốc), hemoglobin tự nhiên có những nhược điểm sau: Khi ra khỏi sự bảo vệ của tế bào hồng cầu có thể bị nhiễm độc, bị phá hủy sinh ra ion sắt; ion sắt sẽ bị ôxy hóa sinh ra các sản phẩm màu nâu hay đen bất thường. Chính việc hemoglobin sinh ra các gốc ôxy tự do sẽ có hại cho tim và thận. Do đó, theo GS. Chris Cooper, thách thức lớn nhất trong chế tạo MNT là cải biến hemoglobin tự nhiên, nghĩa là phải tạo ra một loại hemoglobin mới có chức năng vận chuyển ôxy và thải khí CO2 nhưng không độc, vững bền (có thể không cần trữ lạnh) và không bị phá hủy (tồn tại lâu dài trong hệ tuần hoàn). Dưới sự chỉ đạo của GS. Chris Coope, các chuyên gia Trường đại học Essex (Anh) đã nỗ lực tạo ra một loại hemoglobin mới từ một hóa chất đặc biêt và máu bò nuôi dưỡng trong môi trường vi sinh, hiện đang đề nghị cấp bằng sáng chế.

Chế tạo ra albumin-heme không giống với hồng cầu tự nhiên

Các nhà khoa học Nhật Bản Waseda, Keio, Kumamoto phối hợp một phân tử bao gồm sắt và albumin gọi là albumin-heme. Tuy albumin-heme không giống với hồng cầu tự nhiên nhưng vẫn được coi là MNT vì albumin-heme có thể hấp thu ôxy trong phổi và chuyển đến các mô như chức năng của hồng cầu tự nhiên. Ưu điểm của albumin-heme là nhỏ hơn tế bào hồng cầu nên có thể len lỏi vào các nơi tắc nghẽn để cung cấp ôxy, vì vậy có thể dùng cho những người bị đột quỵ. Một công ty Nhật đã tìm các thay đổi gen để chế tạo ra nhiều albumin đem thử nghiệm lâm sàng nhằm nâng cao năng suất chế tạo albumin-heme.

Sau ngót 30 năm nghiên cứu, nay MNT không còn ở phạm vi thí nghiệm nữa mà đã chuyển sang sản xuất bằng quy mô công nghiệp. MNT không những sẽ đáp ứng nhu cầu máu mà còn đảm bảo về chất lượng và có thêm một số tính năng ưu việt khác.

Xem thêm: hemoglobin, máu nhân tạo, hồng cầu tự nhiên, albumin-heme

 

Xem Thêm

Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Nghệ An: Ông Đậu Quang Vinh giữ chức vụ Chủ tịch Liên hiệp Hội tỉnh Nghệ An
Trong hai ngày 29-30/12, tại tỉnh Nghệ An, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Nghệ An (Liên hiệp Hội tỉnh Nghệ An) đã tổ chức thành công Đại hội Đại biểu lần thứ VII, nhiệm kỳ 2025-2030. Ông Đậu Quang Vinh đã được Đại hội tín nhiệm bầu giữ chức Chủ tịch Liên hiệp Hội tỉnh khoá VII, nhiệm kỳ 2025-2030.
WFEO: Kênh kết nối cộng đồng kỹ sư quốc tế và cơ hội tham gia của cộng đồng kỹ sư Việt Nam
Trong một thế giới ngày càng phụ thuộc vào các giải pháp kỹ thuật để giải quyết những thách thức toàn cầu như biến đổi khí hậu, đô thị hóa và chuyển đổi số, vai trò của các kỹ sư trở nên then chốt hơn bao giờ hết. Đứng sau sức mạnh tập thể của hơn 30 triệu kỹ sư trên toàn cầu là Liên đoàn các Tổ chức kỹ sư Thế giới (World Federation of Engineering Organizations - WFEO).
Trung tâm SUDECOM nâng cao chuỗi giá trị nông nghiệp cho cộng đồng
Sáng ngày 29/12, Trung tâm Hỗ trợ Phát triển Bền vững Cộng đồng các Dân tộc Miền núi (Trung tâm SUDECOM) đã tổ chức hội nghị tổng kết dự án “Hỗ trợ mô hình sinh kế và nâng cao năng lực tiếp cận chuỗi giá trị nông nghiệp cho cộng đồng nhằm góp phần tăng thu nhập và bình đẳng giới tại 3 xã Lương Thịnh, Thác Bà, Yên Bình, tỉnh Lào Cai”.
VUSTA nhận Bằng khen của Bộ Ngoại giao vì những đóng góp tiêu biểu trong công tác đối ngoại nhân dân 2025
Phát biểu tại Hội nghị tổng kết công tác đối ngoại nhân dân 2025, Phó Chủ tịch VUSTA Phạm Ngọc Linh khẳng định đội ngũ trí thức KH&CN đã có những đóng góp tích cực vào những thành tựu chung của công tác đối ngoại nhân dân 2025. VUSTA cam kết tiếp tục phát huy vai trò nòng cốt trong đối ngoại nhân dân, góp phần thúc đẩy hợp tác quốc tế về KH&CN, ĐMST&CĐS trong giai đoạn phát triển mới của đất nước.
An Giang: Hoàn thiện khung hệ giá trị văn hóa trong kỷ nguyên mới
Ngày 26/12, Trường Chính trị Tôn Đức Thắng phối hợp với Ban Tuyên giáo và Dân vận Tỉnh ủy tổ chức hội thảo: “Xây dựng và phát huy hệ giá trị văn hóa, con người An Giang thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh trong kỷ nguyên mới”. TS. Hồ Ngọc Trường - Tỉnh ủy viên, Hiệu trưởng Trường Chính trị Tôn Đức Thắng; Bà Nguyễn Thị Hồng Loan - Phó Trưởng Ban TG&DV Tỉnh ủy đồng Chủ trì hội thảo
Đảng, Nhà nước tặng quà nhân dịp chào mừng Đại hội XIV của Đảng và Tết Bính Ngọ
Thủ tướng Phạm Minh Chính vừa ký công điện số 418 ngày 28/12/2025 về việc tặng quà của Đảng, Nhà nước nhân dịp chào mừng Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XIV của Đảng và Tết Nguyên đán Bính Ngọ năm 2026 cho người có công với cách mạng, các đối tượng bảo trợ xã hội, hưu trí xã hội và đối tượng yếu thế khác.
Lào Cai: Hội nghị triển khai nhiệm vụ trọng tâm năm 2026
Chiều 28/12, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh tổ chức hội nghị Ban Chấp hành nhằm đánh giá công tác lãnh đạo, chỉ đạo thực hiện nhiệm vụ năm 2025; thảo luận, thống nhất phương hướng nhiệm vụ trọng tâm năm 2026 và quyết định một số nội dung theo thẩm quyền.