Đầu tiên, ông cho biết, vật liệu nano từ, hay các hạt từ tính, với các đặc tính siêu thuận từ đang hứa hẹn nhiều ứng dụng trong Y-Sinh, từ trị liệu chứng thân nhiệt cao đến vận tải thuốc chính xác, chụp ảnh cộng hưởng từ và cảm biến sinh học.
Chẳng hạn, hạt từ tính có thể trở thành công cụ vận tải thuốc vào trong cơ thể (drug delivery). Thực tế, nhóm của Giáo sư đã nghiên cứu việc đưa thuốc lên các hạt từ tính, rồi đưa các hạt từ tính đến vị trí những khối u, sau đó đặt một nguồn từ trường xoay chiều vào để đốt nóng các hạt; các hạt từ tính khi được đốt nóng sẽ giải phóng thuốc, hoàn thành "nhiệm vụ" vận tải thuốc đến tế bào ung thư trong cơ thể. "Với một liều lượng các hạt từ tính đủ nhỏ sẽ không làm ảnh hưởng đến cơ thể con người" - Giáo sư cho biết.
Hiện tại, nhóm của Giáo sư Phan Mạnh Hưởng đang bắt đầu với vật liệu Biopolymer để phát triển ứng dụng trên. Theo ông, vật liệu này có một đặc tính thích hợp là chuyển pha trạng thái, nghĩa là, khi thay đổi nhiệt độ, polymer sẽ thay đổi hình dạng và kích thước của nó. Khi đưa các hạt polymer có chứa thuốc đến khối u, ta đặt từ trường bên ngoài vào, từ trường bên ngoài làm cho các hạt polymer thay đổi hình dạng, lúc này nó sẽ giải phóng các thuốc ở trên bề mặt của nó.
Liên quan đến sự kết hợp giữa cảm biến từ và các hạt từ tính, nhóm của Giáo sư Phan Mạnh Hưởng chia sẻ rằng có thể dùng cảm biến từ để phát hiện tế bào ung thư.
Cảm biến từ là thiết bị có khả năng tạo ra từ trường xung quanh nó, nhờ đó mà phát hiện được bất kì vật thể nào mang từ tính xuất hiện trong khu vực gần. Nếu cảm biến từ có thể phát hiện từ trường ở các hạt từ tính có từ trường rất nhỏ, cảm biến đó sẽ đủ nhạy để phát hiện từ trường ở mức độ tế bào chẳng hạn như tế bào ung thư chứa các hạt từ tính. Nói cách khác, có thể sử dụng các hạt từ tính và cảm biến từ để phát hiện các tế bào ung thư, bằng cách quan sát sự thay đổi của nồng độ các hạt từ tính ở trong các tế bào.
Giáo sư Phan Mạnh Hưởng tiếp tục chia sẻ, nhóm của ông còn ứng dụng cảm biến từ để phát hiện bệnh nhân mắc COVID-19.
Theo ông, những người mắc COVID-19 có thể mang nhiều triệu chứng khác nhau, song dựa trên dấu hiệu đầu tiên là khó thở, nhóm của ông tập trung nghiên cứu vào công nghệ phát hiện các sự thay đổi dị thường của phổ thở.
Giáo sư nhận thấy, phần lớn phương pháp chẩn đoán được sử dụng trong các bệnh viện hiện nay đều dựa trên việc đo đạc sự thay đổi khi chúng ta thở. Phương pháp này gọi là trực tiếp, liên quan đến vật thể đo, có thể có những sai số và không đủ độ nhạy để phát hiện sự khác biệt giữa người mắc và không mắc COVID-19. Từ đó, nhóm của Giáo sư ứng dụng cảm biến từ với độ nhạy "siêu cao", kết hợp với cơ chế sử dụng các từ trường nam châm vĩnh cửu, đặt ở trên phần ngực để khi chúng ta thở, bất cứ sự dao động thay đổi nào cũng sẽ được cảm biến từ tính ghi nhận, bất cứ sự dị thường nào trong việc thở cũng sẽ được thể hiện trên phổ thở.
"Sau đó chúng tôi sử dụng máy tính học để phân tích, kết quả nhận được có độ chính xác rất cao, trên 90%, nghĩa là chúng ta có thể kết hợp máy tính học và hệ thống cảm biến từ để phát hiện ra bệnh nhân COVID-19", Giáo sư Phan Mạnh Hưởng nói. "Đồng thời cũng có thể ứng dụng để phát hiện các bệnh liên quan đến tim mạch và phổi".
"Trên cả vấn đề về COVID-19, sử dụng công nghệ này còn có thể giúp đưa con người về trạng thái sức khỏe tốt, bằng việc phát hiện ra những dấu hiệu bất thường trên phổ thở từ sớm. Đó là một trong những cái mà chúng tôi định hướng để phát triển".
"Năm ngoái tôi có hai tuần ở trong Bệnh viện Bạch Mai do bố tôi bị đột quỵ. Trong thời gian đấy, tôi có nghiên cứu về hệ thống đo đạc ở Bệnh viện thì thấy rằng có thể ứng dụng những cảm biến của chúng tôi để tăng cường khả năng hồi phục cho người sau đột quỵ", Giáo sư Phan Mạnh Hưởng chia sẻ.
Hiểu rằng ứng dụng vật liệu nano từ là một bài toán lớn với nhiều thách thức, theo ông, nên ưu tiên giải quyết ngay những bài toán thực tế. Đó cũng là định hướng mà nhóm của ông theo đuổi. "Chúng tôi nghiên cứu những hướng rất sâu, rất khó nhưng đồng thời cũng muốn những hướng nghiên cứu cụ thể nhất, đơn giản nhất mà chúng ta có thể làm được," ông cho biết.
Trả lời cho câu hỏi, có thể chế tạo vật liệu nano từ trong phòng thí nghiệm hay không của một người tham dự, Giáo sư cho biết:, về chế tạo vật liệu nano từ, quan trọng là kỹ năng chế tạo, còn các trang thiết bị cũng không quá đắt. Cái khó là làm sao kiểm soát được nhiệt độ trong việc các hạt hình thành như thế nào, các hạt có đồng nhất không, kích thước có đồng đều không, và khi chức năng hóa các hạt ấy thì lại phải cần những nhóm nghiên cứu chuyên sâu. “Nghiên cứu về lĩnh vực này mang tính chất đa ngành, còn các hạt từ tính thì chúng tôi chế tạo được ngay tại phòng thí nghiệm của mình," ông nói.
Bài giảng của Giáo sư Phan Mạnh Hưởng diễn ra trong sự kiện “Các bài giảng đại chúng về Phát triển bền vững” do Trung tâm Quốc tế Đào tạo và Nghiên cứu Toán học UNESCO - VAST thuộc Viện Toán học, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam, phối hợp với Quỹ Đổi mới sáng tạo VINIF tổ chức nhằm lan tỏa tinh thần nghiên cứu, phát triển bền vững đến với các nhà nghiên cứu trẻ trong các lĩnh vực khoa học, kỹ thuật, văn hóa, lịch sử.
Cũng trong sự kiện này, ông Nguyễn Cảnh Bình - Chủ tịch HĐQT, người sáng lập Alpha Books, có bài giảng về chủ đề "Không gian phát triển tri thức của người Việt".