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

Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng nhận danh hiệu Giáo sư danh dự Đại học Năng lượng Moskva, Liên bang Nga
Sáng 30/4/2026, tại Trường Đại học Năng lượng Moskva, Liên bang Nga (MPEI), TSKH. Phan Xuân Dũng, Chủ tịch VUSTA đã vinh dự đón nhận danh hiệu Giáo sư danh dự của MPEI. Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng là công dân đầu tiên của Việt Nam được trao tặng danh hiệu Giáo sư tại MPEI, đứng trong bảng danh dự cùng với các nhà khoa học nổi tiếng trên thế giới.
51 năm thống nhất đất nước: Khơi thông nguồn lực tri thức trong kỷ nguyên mới
Thông tấn xã Việt Nam giới thiệu bài phỏng vấn với Phó Giáo sư, Tiến sĩ Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) về vai trò của lực lượng trí thức và những giải pháp đột phá để hiện thực hóa khát vọng hùng cường vào năm 2030 và 2045.
Phát huy vai trò nòng cốt của trí thức KH&CN tỉnh Cà Mau
Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Cà Mau lần thứ I, nhiệm kỳ 2026 - 2031 tổ chức thành công thực sự đã mở ra một không gian mới để hội tụ sức mạnh, tâm huyết và trí tuệ của đội ngũ trí thức tỉnh nhà, định hình con đường kiến tạo và phát triển trong kỷ nguyên mới của đất nước.
Công bố Quyết định bổ nhiệm Giám đốc, Tổng biên tập Nhà xuất bản Tri thức
Ngày 28/4, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tổ chức Hội nghị Công bố quyết định về công tác cán bộ. Tại hội nghị, TSKH. Phan Xuân Dũng, Chủ tịch VUSTA đã trao Quyết định bổ nhiệm bà Bùi Thị Thu Hằng, Phó Giám đốc phụ trách, Phó Tổng biên tập NXB Tri thức giữ chức vụ Giám đốc, Tổng biên tập NXB Tri thức.
Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam tổ chức Hội nghị Ban Thường vụ - Ban Chấp hành tháng 4/2026
Ngày 28/4, tại Hà Nội, Đảng bộ Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (LHHVN) tổ chức Hội nghị Ban Thường vụ - Ban Chấp hành nhằm đánh giá kết quả công tác, đồng thời triển khai các nhiệm vụ trọng tâm, tạo chuyển biến mạnh mẽ trong công tác xây dựng Đảng và chuẩn bị cho Đại hội LHHVN nhiệm kỳ mới.
Nâng tầm sức mạnh văn hóa vùng Đất Tổ - Động lực quan trọng cho phát triển bền vững
Phát triển văn hóa và con người là nền tảng tinh thần, nguồn lực nội sinh, động lực cho phát triển nhanh bền vững. Quan điểm đó tiếp tục được khẳng định mạnh mẽ trong Nghị quyết số 80-NQ/TW của Bộ Chính trị. Nghị quyết nhấn mạnh văn hóa phải thấm sâu vào đời sống xã hội, gắn kết hài hòa với chính trị, kinh tế, môi trường, quốc phòng, an ninh, đối ngoại; thực sự trở thành sức mạnh mềm của quốc gia.
Chủ tịch Phan Xuân Dũng dự Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cà Mau lần thứ I
Ngày 23/4, Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cà Mau lần thứ I, nhiệm kỳ 2026-2031 đã thành công tốt đẹp. Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng chúc mừng, đánh giá cao những nỗ lực rất lớn của Liên hiệp Hội tỉnh, đồng thời nhấn mạnh yêu cầu đẩy mạnh TVPB, ĐMST&CĐS, lan tỏa tri thức KH&CN, phục vụ trực tiếp đời sống người dân địa phương.