Nghiên cứu được kỳ vọng sẽ đem đến một nền tảng tự động hóa với giá thành phù hợp nhằm giải quyết các vấn đề của kỹ thuật hỗ trợ sinh sản trong lĩnh vực sức khỏe cộng đồng

Dự án “Nghiên cứu phát triển hệ thống tự động hóa quy trình trưởng thành noãn trong ống nghiệm tăng cường trên chip”, do TS. Đỗ Quang Lộc cùng nhóm nghiên cứu của Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN thực hiện, là một dự án mang tính chất liên ngành, với sự tham gia của nhiều lĩnh vực nghiên cứu bao gồm Vật lý, Điện tử, Tự động hóa, Vật liệu và Y sinh. Dự án được đánh giá có tính ứng dụng thực tiễn cao và cũng là một trong 24 dự án khoa học công nghệ và văn hóa lịch sử năm 2022 được tài trợ bởi Quỹ Đổi mới sáng tạo Vingroup (VINIF).
Dự án “Nghiên cứu phát triển hệ thống tự động hóa quy trình trưởng thành noãn trong ống nghiệm tăng cường trên chip”là một trong 24 dự án khoa học công nghệ và văn hóa lịch sử năm 2022 được Quỹ Đổi mới sáng tạo Vingroup (VINIF) tài trợ. Ảnh: VNU

Trong điều trị vô sinh hiện nay, trưởng thành trứng non trong ống nghiệm (In Vitro Maturation - IVM) là một trong số các phương pháp tiên tiến, hiệu quả nhất tại các bệnh viện.

Đây là phương pháp lấy noãn chưa trưởng thành từ buồng trứng (chưa được kích thích bằng hormone) chuyển ra nuôi cấy trong môi trường chuyên biệt tại phòng thí nghiệm. Khi đó, các tế bào trứng chưa trưởng thành được lấy từ các nang trứng của buồng trứng và được nuôi cấy trong ống nghiệm để bảo quản lạnh hoặc thụ tinh trong môi trường phù hợp. Sau quy trình IVM, có thể thực hiện thụ tinh noãn trưởng thành trong ống nghiệm như bình thường. Phương pháp này nhằm tạo ra các tế bào noãn trưởng thành, phục vụ cho những quy trình hỗ trợ sinh sản khác tiếp theo.

Ưu điểm của kỹ thuật trưởng thành noãn trong ống nghiệm IVM là ít xâm lấn, không cần sử dụng nhiều tới hormone, nhờ đó sẽ giảm được các nguy cơ biến chứng và tránh được tình trạng quá kích buồng trứng. Đặc biệt, đây là giải pháp lý tưởng cho những bệnh nhân không đáp ứng kích thích buồng trứng. Bên cạnh đó, nó sẽ trao thêm cơ hội thực hiện nếu người bệnh từng không thành công với kỹ thuật IVM ở lần đầu. Mặc dù vậy, vẫn tồn tại một số nhược điểm trong quy trình IVM thường quy như thiếu sự tự động hóa, đặc biệt trong việc theo dõi và đánh giá chất lượng tế bào trứng để thụ tinh; môi trường nuôi cấy trong ống nghiệm không thể bắt chước được hoàn toàn môi trường trưởng thành tế bào trứng trong cơ thể.

Do đó, các nhà khoa học tại Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, Trường ĐH Công nghệ, Trường ĐH Y Dược (ĐHQGHN), Bệnh viện ĐHQGHN và Bệnh viện Phụ sản Hà Nội đã cùng thực hiện một dự án nghiên cứu liên ngành “Nghiên cứu phát triển hệ thống tự động hóa quy trình trưởng thành noãn trong ống nghiệm tăng cường trên chip”. Họ đặt mục tiêu cải tiến quy trình IVM thường quy bằng việc kết hợp công nghệ tự động hoá và phát triển dựa trên nền tảng công nghệ Organ-on-a-chip (hệ thống chip mô phỏng cơ quan người), một xu hướng công nghệ rất mới hiện nay.

Ở đây, nền tảng Organ-on-a-chip sẽ tạo ra một môi trường bắt chước tối đa môi trường sinh lý trong cơ thể người trên nền tảng chip sinh học, tạo điều kiện trưởng thành noãn như trong cơ thể, từ đó tăng hiệu suất trưởng thành. Đây là một hệ thống giúp tự động hóa các quy trình IVM, nâng cao tỷ lệ trưởng thành noãn, giảm thiểu các ảnh hưởng không mong muốn của môi trường ngoài và các thao tác của kỹ thuật viên tới sự phát triển của noãn và phôi.

Sau một thời gian thực hiện, nhóm nghiên cứu đã đạt được nhiều kết quả triển vọng trong quá trình nghiên cứu phát triển các hệ thống tự động hóa và các thiết bị điện tử cầm tay tích hợp các hệ thống và cấu trúc vi lưu cho các ứng dụng y sinh. Nhiều kết quả nghiên cứu của nhóm đã được công bố trên các tạp chí uy tín trong các lĩnh vực về cảm biến, vi lưu, thiết bị y sinh.

Theo TS. Đỗ Quang Lộc, thành viên nhóm nghiên cứu, ở góc độ chuyên môn, dự án mở ra một hướng nghiên cứu mới về công nghệ Organ-on-a-chip không chỉ riêng cho nhóm tác giả mà còn cho các nhóm nghiên cứu khác ở Việt Nam. Ở góc độ ứng dụng, điều họ cảm thấy vui mừng nhất là nghiên cứu có triển vọng đem đến một nền tảng tự động hóa với giá thành phù hợp nhằm giải quyết các vấn đề của kỹ thuật hỗ trợ sinh sản trong lĩnh vực sức khỏe cộng đồng. Việc tự động hóa các quy trình thủ công bằng cách sử dụng nền tảng chip sinh học cho phép làm tăng tính ổn định và độ tin cậy của hệ thống nuôi cấy, đồng thời hỗ trợ một lượng lớn các quy trình thủ công cho các bác sĩ so với các quy trình nuôi cấy thường quy, giảm tải áp lực lên các bệnh viện tại Việt Nam.