TS Nguyễn Đức Thành hiện là Phó giáo sư Khoa Kỹ thuật Cơ khí và Kỹ thuật Y sinh, Đại học Connecticut (Mỹ), được biết đến là một trong những nhà khoa học Việt Nam tiêu biểu trong lĩnh vực công nghệ y sinh. Với hàng loạt công trình nghiên cứu tiên phong, từ miếng dán vi kim phân phối vaccine đến vật liệu áp điện phân hủy sinh học, anh đã ghi dấu ấn trong cộng đồng khoa học quốc tế với việc mở ra những hướng tiếp cận mới trong điều trị y học hiện đại.
PGS. TS Nguyễn Đức Thành. Ảnh: University of Connecticut.
Những công trình y sinh đột phá hút tài trợ triệu đô
Các nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Đức Thành là sự giao thoa của y sinh học, kỹ thuật vật liệu, việc sử dụng công nghệ nano và công nghệ vi mô.
Một trong những nghiên cứu mới nhất của PGS.TS Nguyễn Đức Thành là đề tài “Khung Piezoelectric (áp điện) không tế bào có thể tiêm để điều trị thoái hóa khớp ở động vật lớn”. Nghiên cứu do ông đứng đầu tại Đại học Connecticut (Mỹ) được đánh giá có thể thúc đẩy tái tạo sụn ở động vật lớn mà không cần phẫu thuật, mở ra khả năng ứng dụng trực tiếp trên người trong thời gian tới.
Theo tạp chí UConn Today, đây được xem là bước tiến quan trọng hướng tới ứng dụng lâm sàng. Đề tài đặt mục tiêu tạo ra một loại hydrogel có khả năng thúc đẩy tái tạo mô sụn mà không cần dùng thuốc hay tế bào gốc.
So với các phương pháp hiện nay, công nghệ này tận dụng tín hiệu điện sinh học tự nhiên trong cơ thể để kích hoạt quá trình phục hồi mô. Gel tiêm chứa một khung vật liệu áp điện cấu thành từ sợi nano poly-L-lactic acid (PLLA) phân hủy sinh học và các hạt nano oxit magiê. Khi được tiêm vào vùng tổn thương, khung này phát ra tín hiệu điện kích thích hoạt động tế bào, từ đó thúc đẩy tái tạo sụn, đặc biệt phù hợp với các khớp chịu lực lớn như khớp gối và khớp háng.
Trong giai đoạn tới, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục đánh giá trên các mô hình động vật lớn, bước quan trọng trước khi tiến tới thử nghiệm lâm sàng trên người. Dự kiến nghiên cứu sẽ được hoàn thiện vào năm 2029.
Theo PGS.TS Nguyễn Đức Thành, các phương pháp điều trị hiện nay chủ yếu kiểm soát cơn đau, chưa thực sự chữa lành mô tổn thương. Việc phát triển một giải pháp không dùng thuốc, không dùng tế bào nhưng vẫn kích thích tái tạo mô được xem là hướng đi có nhiều tiềm năng.
Trước đó, PGS.TS Nguyễn Đức Thành đã được biết đến với công nghệ miếng dán vi kim – một giải pháp phân phối thuốc và vaccine theo các khoảng thời gian được lập trình sẵn. Miếng dán có kích thước chỉ nhỏ bằng đầu ngón tay cái nhưng trên bề mặt tích hợp hàng trăm vi kim siêu nhỏ, mảnh như sợi tóc, được chế tạo từ vật liệu tự tiêu sinh học.
Các vi kim này chứa sẵn thuốc hoặc vaccine và có thể giải phóng dần vào cơ thể theo thời gian được thiết kế trước, dựa trên độ dày – mỏng của từng lớp vật liệu. Nhờ đó, người dùng chỉ cần sử dụng một lần nhưng có thể nhận đủ các liều cần thiết, thay vì phải tiêm nhiều mũi nhắc lại như cách truyền thống. Đáng chú ý, các vi kim chỉ tác động tới lớp mao mạch gần bề mặt da, nơi tập trung nhiều tế bào miễn dịch mà không chạm tới dây thần kinh, nên hầu như không gây đau, đặc biệt phù hợp với trẻ em.
Không chỉ mang ý nghĩa về mặt công nghệ, miếng dán vi kim còn mở ra khả năng phổ cập vaccine ở quy mô toàn cầu, nhất là tại các khu vực vùng sâu, vùng xa, nơi việc bảo quản lạnh và tuân thủ lịch tiêm chủng còn nhiều hạn chế.
Công nghệ này đã được Quỹ Bill và Melinda Gates của tỷ phú công nghệ Bill Gates tài trợ với mức tổng cộng 6,6 triệu USD nhằm phát triển tới giai đoạn thương mại. Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ (NIH) cũng quyết định tài trợ 1,5 triệu USD cho dự án này. Ngoài ra, một nghiên cứu khác của ông, liên quan đến phát minh thúc đẩy quá trình tự lành của xương trong cơ thể cũng đã nhận khoản tài trợ 2,1 triệu USD.
Phòng thí nghiệm rộng mở và nhịp cầu khoa học hướng về Việt Nam
PGS.TS Nguyễn Đức Thành chia sẻ, các nghiên cứu của ông hướng tới việc giải quyết các vấn đề lớn trong y học, những vấn đề có tác động lớn đến sức khỏe con người.
PGS.TS Nguyễn Đức Thành là cựu học sinh Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn (Đà Nẵng). Ông tốt nghiệp hệ kỹ sư tài năng ngành Vật lý tại Đại học Bách khoa Hà Nội năm 2007, trước khi nhận học bổng của Quỹ Giáo dục Việt Nam – Mỹ (VEF) sang học tiến sĩ tại Đại học Princeton và hoàn thành luận án vào năm 2013.
Sau đó, ông tiếp tục chương trình sau tiến sĩ (Postdoc) tại Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT), rồi gia nhập Đại học Connecticut với vị trí Assistant Professor và được bổ nhiệm Associate Professor từ năm 2022 tại Khoa Cơ khí và Kỹ thuật Y sinh.
Mới đây, ông được bầu vào Viện Khoa học và Kỹ thuật Connecticut (CASE) – tổ chức khoa học lớn nhất bang, thành lập từ năm 1976, có vai trò tư vấn chiến lược cho chính quyền và ngành công nghiệp địa phương. Trong danh sách 36 thành viên mới được công bố, PGS Nguyễn Đức Thành được ghi nhận nhờ các đóng góp nghiên cứu mang tính nguyên bản và có tác động ứng dụng rõ rệt.
Theo CASE, ông được lựa chọn nhờ những nghiên cứu tiên phong về vaccine vi kim tự tăng cường đa liều và vật liệu áp điện có khả năng phân hủy sinh học. Các công trình này không chỉ góp phần thúc đẩy lĩnh vực kỹ thuật y sinh mà còn hướng tới các giải pháp cải thiện sức khỏe cộng đồng ở quy mô rộng, đồng thời củng cố năng lực khoa học – công nghệ của bang Connecticut.
Trước đó, ông từng nhận nhiều giải thưởng như Giải nhà nghiên cứu trẻ tiên phong của NIH (2017), nằm trong top 18 kỹ sư chế tạo trẻ xuất sắc thế giới do Hiệp hội các nhà sản xuất Mỹ bình chọn (2018), top 10 nhà sáng chế dưới 35 tuổi khu vực châu Á – Thái Bình Dương do MIT vinh danh, và top 10 Gương mặt trẻ Việt Nam tiêu biểu năm 2019. Hiện ông sở hữu hơn 20 bằng sáng chế và là thành viên cao cấp của Viện Hàn lâm các nhà phát minh Mỹ.
Không chỉ tập trung vào nghiên cứu, PGS.TS Nguyễn Đức Thành còn dành nhiều tâm huyết cho việc đào tạo và kết nối nguồn nhân lực trẻ. Tại Đại học Connecticut, ông điều hành một phòng thí nghiệm với hơn 20 nhà nghiên cứu, bao gồm 11 nghiên cứu sinh sau tiến sĩ và 10 nghiên cứu sinh tiến sĩ, trong đó có 4 nhà nghiên cứu người Việt.
Dù làm việc chủ yếu tại Mỹ, ông vẫn thường xuyên trở về Việt Nam trong các chuyến công tác, tham gia giảng dạy, báo cáo khoa học và tư vấn hướng nghiệp tại nhiều trường đại học. Theo ông, nguồn nhân lực trong lĩnh vực công nghệ y sinh tại Việt Nam còn khiêm tốn, và cần thêm nhiều sự quan tâm từ các bạn trẻ.
“Phòng thí nghiệm của tôi lúc nào cũng rộng mở nếu có các bạn sinh viên Việt Nam thích thú theo đuổi hướng nghiên cứu này”, PGS.TS Nguyễn Đức Thành chia sẻ, như một lời mời gọi những người trẻ bước vào con đường khoa học, từ chính một nhà khoa học luôn hướng về quê hương.
Mai Nguyễn