SÁNG CHẾ VIỆT SÁNG CHẾ VIỆT

Th 3, 09/06/2020 | 13:28 CH

Xem với cỡ chữ Đọc bài viết Tương phản

Máy phát tia plasma lạnh ứng dụng trong lĩnh vực y sinh

Xuất phát điểm là những nhà khoa học nghiên cứu cơ bản, TS Nguyễn Thế Anh và TS Đỗ Hoàng Tùng (Viện Vật lý – Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) đã bước ra khỏi vùng an toàn của mình, làm quen với các yếu tố tài chính, quản lý, thị trường, để trở thành những người điều hành start-up giàu tiềm năng trong lĩnh vực y tế. Thời gian tới, họ muốn đưa công nghệ plasma đến gần hơn với đời sống, khai thác tiềm năng của nó trong những lĩnh vực khác như khoa học vật liệu, môi trường, và nông nghiệp mà lâu nay ở Việt Nam vẫn chưa được khai phá.

Ngành khoa học còn non trẻ

Vào năm 2003, khi đang công tác tại Viện Vật lý (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam), TS Đỗ Hoàng Tùng đã đọc được những nghiên cứu quốc tế về plasma – trạng thái thứ 4 của vật chất (ngoài 3 thể thường gặp là rắn, lỏng và khí). Lúc bấy giờ, trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu nhằm ứng dụng những tiềm năng của plasma trong lĩnh vực y tế như làm lành vết thương hở, điều trị nha khoa; thế nhưng ở Việt Nam những thông tin về plasma vẫn còn rất hạn chế. Với mong muốn hiểu rõ hơn về ngành khoa học mới mẻ này, cũng như tìm hiểu những ứng dụng của nó trong các lĩnh vực khác nhau, TS Tùng đã quyết định ghi danh vào Đại học Greifswald (Đức) – trung tâm hàng đầu thế giới về công nghệ plasma.

Hai năm sau đó, plasma lạnh áp suất khí quyển (CAP) lần đầu tiên được sử dụng để điều trị lâm sàng tại Đức, mở ra kỷ nguyên của “y học plasma” (plasma medicine). Chứng kiến thời khắc này là một bước ngoặt quan trọng với TS. Tùng, giúp anh nhận ra được tiềm năng của một loại plasma đặc biệt: plasma lạnh. Đối với lĩnh vực y học, plasma lạnh đang chứng tỏ được tiềm năng rất lớn, được đánh giá là tác nhân quan trọng tạo ra cuộc cách mạng mới trong y sinh thế kỷ XXI. 

Từ những kiến thức được thụ hưởng ở Đức, TS. Đỗ Hoàng Tùng đã ấp ủ ý tưởng thiết kế một chiếc máy phát tia plasma mạnh của riêng mình. Năm 2011, trở về Việt Nam, anh đã chia sẻ mong muốn này với người bạn thân cũng làm việc ở Viện Hàn lâm cùng mình – TS Nguyễn Thế Anh. Thời điểm đó, tia plasma lạnh đã được một số nước tiên tiến phát triển thành công trong điều trị vết thương hở, nhưng họ vẫn chưa phát triển thành thiết bị điều trị. Ý tưởng của TS Tùng, nếu thành công, sẽ mang lại giá trị vô cùng lớn đối với nền y học Việt Nam. 

Thế nhưng, vì plasma vẫn còn là một ngành khoa học non trẻ ở Việt Nam, “Khi Tùng về nước, vẫn chưa có ai trong Viện Vật lý nghiên cứu sâu về plasma, vì vậy cơ sở vật chất hầu như chẳng có gì” – anh Thế Anh nhớ lại. “Chúng tôi phải tự kiếm đồ đạc, tự đi ra chợ Giời mua đồ về làm, rồi tự cưa đẽo như những công nhân kim khí để tạo ra được những chiếc máy đầu tiên.”

Cuối cùng, nhờ có đề tài từ Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ quốc gia Việt Nam (Nafosted), TS. Đỗ Hoàng Tùng đã có cơ hội thực hiện những nghiên cứu bài bản của mình. 

Lúc đó, câu hỏi lớn nhất đặt ra cho hai người chính là thiết kế đầu phát tia plasma sao cho hạ được nhiệt độ nguồn plasma xuống nhiệt độ phòng để an toàn khi tiếp xúc trên da và tạo ra tia plasma đủ dài để đi vào các ngóc ngách của vết thương. Để giải quyết vấn đề này, hai nhà nghiên cứu đã đề xuất thiết kế buồng plasma có dạng hình phễu dẹt với tiết diện của phễu nhỏ nhất ở nơi có khoảng cách giữa hai điện, sau đó mở rộng ra cùng với độ mở của hai điện cực. Tại vị trí có khoảng cách giữa hai điện cực nhỏ nhất, plasma được đẩy đi với vận tốc dòng khí lớn khiến cho nhiệt độ plasma không tăng lên quá cao.

Sau khi tìm cách hạ nhiệt độ thành công, tia plasma vẫn chưa thể sử dụng được do có hình cung tròn không thích hợp để đi vào từng ngóc ngách vết thương nên chưa thích hợp để ứng dụng. Hai nhà nghiên cứu lại bắt tay tìm cách khắc phục. Hai người cải tiến thiết kế buồng plasma có hai gờ dẫn hướng, bố trí điện cực đặc thù và mũ chụp để điều chỉnh dáng tia plasma. Bằng cách này, tia plasma bị bẻ cong dễ dàng hơn và có thể thay đổi kích thước theo ý muốn người dùng.

Từ những thành công bước đầu ấy, TS Đỗ Hoàng Tùng và TS Nguyễn Thế Anh cùng những cộng sự đã lập nên Công ty cổ phần Công nghệ Plasma Việt Nam (PLT) với mong muốn nghiên cứu, sản xuất và phát triển các sản phẩm, dịch vụ trên nền tảng công nghệ Plasma lạnh, ứng dụng trong điều trị vết thương với định hướng mang lại phương pháp điều trị mới, hiệu quả cao và tiết giảm thời gian, kinh phí điều trị cho cộng đồng.

Khi nhà khoa học làm start-up

TS. Nguyễn Thế Anh nhớ lại, vào năm 2014, khi thành lập doanh nghiệp, có rất nhiều khó khăn bủa vây lấy hai anh – những người chưa từng biết kinh doanh là gì. Khi ấy, TS Thế Anh đã rời khỏi Viện Hàn lâm KH&CN để có thể toàn tâm toàn ý phát triển công ty. Là một nhà khoa học từ trước đến nay chỉ tập trung vào nghiên cứu, quyết định này với nhiều người có thể là một rủi ro, nhưng với anh Thế Anh, “đó là một cơ hội để tôi có thể học hỏi và khám phá nhiều khía cạnh của bản thân” – anh chia sẻ. 

Năm 2015, chiếc máy phát tia plasma lạnh đầu tiên của Việt Nam đã ra đời sau 4 năm miệt mài, tự lực làm việc của hai nhà nghiên cứu trẻ (“Máy phát tia plasma lạnh ứng dụng trong y sinh” được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng bảo hộ độc quyền sáng chế số 1-0014627 được công bố vào ngày 25/11/2015). Họ đã thiết kế thành công buồng plasma sản sinh tia plasma ở nhiệt độ thường và có tia dài thích hợp trong điều trị vết thương. Đây cũng là điểm sáng tạo riêng so với các thiết kế khác trên thế giới. Thế nhưng giai đoạn đầu, hình thức của thiết bị vẫn khá thô sơ, chỉ đạt tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm.

Thêm vào đó, khi tiến hành khảo sát thị trường, các anh nhận ra rằng các bệnh nhân, bác sĩ Việt Nam vẫn còn tâm lý e ngại khi sử dụng một thiết bị công nghệ cao trong điều trị vết thương do Việt Nam sản xuất. Chính vì vậy, cần phải có những chiến lược marketing hợp lý, thay đổi tâm lý của người dùng thì mới có thể thương mại hóa sản phẩm.

Không có tiền để cải tiến hình thức thiết bị, cũng như không rành rẽ về triển khai kinh doanh, loay hoay với cách thức tổ chức của một start-up, những tưởng công ty sẽ phải chững lại một thời gian dài. Thế nhưng, nhờ sự sự hỗ trợ của dự án IPP2 (Chương trình Đối tác đổi mới sáng tạo Việt Nam - Phần Lan giai đoạn 2) và dự án FIRST (Dự án Đẩy mạnh đổi mới sáng tạo thông qua nghiên cứu khoa học và công nghệ), nhóm nghiên cứu không chỉ có được một khoản tiền để cải tiến sản phẩm mà còn được sang Thái Lan học về khởi nghiệp, những công đoạn để đưa công nghệ ra thị trường, cách thức kết nối với doanh nghiệp và tổ chức liên quan.

Thông qua chuyến đi này, TS Thế Anh đã có những kiến thức cần thiết để điều hành doanh nghiệp của mình.  Anh nhớ lại: “Trước đây, tôi thậm chí còn không biết tổng hợp kế toán, báo cáo tài chính là gì. Tôi không biết đọc những thứ ấy, đối với tôi đó là toàn là số với số. Chỉ đến khi va vấp, và có được những cơ hội học hỏi, thì tôi mới dần mày mò tìm hiểu những kiến thức này. Dần dà, tôi biết được cách triển khai kinh doanh, mở rộng thị trường, vai trò của marketing, làm thương mại. Tất cả những kiến thức ấy rồi nó cũng ‘vào’ người mình.”

Những va vấp và quá trình tích lũy kiến thức kinh doanh được anh Thế Anh chia sẻ nhẹ hẫng, như thể va vấp chỉ thoáng vụt qua và kiến thức sẽ đi vào người một cách tự nhiên. Nhưng thực chất, đó là một hành trình dài để đưa anh từ một nhà nghiên cứu còn loay hoay với cách thức điều hành start-up, đến một người tự tin đứng đối diện với các nhà đầu tư, chia sẻ về công ty và sản phẩm của mình trong chương trình Shark Tank Vietnam. 

Mặc dù trước đó, mô hình máy phát tia plasma lạnh đầu tiên do hai anh tạo ra đã được đưa vào sử dụng chính thức tại bệnh viện trung ương Huế, Chợ Rẫy, Viện bỏng quốc gia - nơi có kiến thức tốt nhất về vết thương, thế nhưng, đến năm 2018, máy phát tia plasma lạnh – còn gọi là PlasmaMed – mới chính thức được đưa vào thương mại hóa. Đó là thời điểm mà thiết bị đã nhận được những phản hồi tích cực từ các cơ sở y tế, cũng như các thành viên điều hành công ty đã trang bị cho mình đầy đủ kiến thức cũng như sự tự tin về sản phẩm của mình. “Ban đầu thì chúng tôi lo lắng, nhưng bệnh viện phản hồi rằng máy sử dụng tốt. Tôi nghĩ chỉ nhiêu đó thôi cũng đã chứng minh được hiệu quả của máy” – anh Thế Anh chia sẻ. 

Điểm khác biệt của PlasmaMed so với các nhà cung cấp hàng đầu thế giới, chính là ở khả năng phục vụ nhanh chóng. “Chỉ cần có sự cố là chúng tôi xử lý ngay, chứ không phải chờ chuyên gia nước ngoài sang sửa máy. Cái hay là sự chủ động về mặt dịch vụ, và chúng tôi làm tốt điều đấy. Khó khăn đầu tiên đó là vượt qua được nhận thức của người tiêu dùng, và chúng tôi đã làm được” – anh Thế Anh chia sẻ. 

Bước ra khỏi “tháp ngà” khoa học, TS Nguyễn Thế Anh và TS Đỗ Hoàng Tùng phải đương đầu với những khó khăn mà các start-up khác đều phải trải qua. Chia sẻ về quyết định táo bạo này, anh Thế Anh cho rằng, “khi xây dựng một doanh nghiệp, chưa cần biết là ta thắng hay thua, nhưng chắc chắn ta sẽ có được rất nhiều kiến thức. Con người chúng ta sẽ khác, rất khác. Đó là điều mà tôi đã có được trong suốt quá trình này.” 

Dù hiệu quả của máy đã được chứng minh thông qua phản hồi của bệnh viện, nhưng công ty còn cần mở rộng thị phần, cũng như thực sự thu về lợi nhuận sau quãng thời gian thử nghiệm miễn phí máy tại các bệnh viện lớn. Cho đến nay, thiết bị đã có hơn 200 cơ sở y tế dùng hằng ngày, xấp xỉ 200 cơ sở thẩm mỹ viện sử dụng. Đặc biệt, công ty đã mở rộng sản phẩm đến các cơ sở y tế tuyến huyện. “Chúng tôi đã bán được máy, cũng như nhiên liệu tiêu hao. Nhưng vẫn còn rất nhiều điều cần phải chờ đợi, chúng tôi có chiến lược rõ ràng, cũng vạch ra từng giai đoạn phù hợp. Chặng đường vẫn còn rất dài” – anh Thế Anh cho biết. 

Mở ra những hướng ứng dụng mới

Trong số các thiết bị đang được sử dụng ngoài thực tế, TS Đỗ Hoàng Tùng và TS Nguyễn Thế Anh đã thiết kế ra hai phiên bản: phiên bản dành cho sơ sở y tế và phiên bản cho cơ sở thẩm mỹ viện. Hai phiên bản này được tạo ra dựa theo đặc thù của từng cơ sở.

Có thể thấy, từ các nguyên lý và kết cấu cơ bản, ta có thể nghiên cứu để phát triển ra nhiều loại thiết bị khác nhau, tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng.

Đây cũng là điều mà TS Đỗ Hoàng Tùng đã nhận thấy trong quá trình phát triển công nghệ plasma tại Việt Nam. Ở nước ta, công nghệ plasma lạnh được biết đến nhiều nhất trong lĩnh vực y tế, mà tiêu biểu là thiết bị PlasmaMed. Trên nền kết quả ứng dụng này, TS Đỗ Hoàng Tùng và TS Nguyễn Thế Anh muốn đi sâu hơn về công nghệ Plasma cũng như huy động nguồn lực cho các nghiên cứu liên quan đến plasma. Do đó họ quyết định thành lập một viện nghiên cứu độc lập cho lĩnh vực Plasma mang tên ARIPT. Mục tiêu hoạt động của ARIPT bao gồm thực hiện các hoạt động nghiên cứu, hợp tác nghiên cứu trong lĩnh vực vật lý plasma và chất lỏng; và tư vấn chuyển giao công nghệ. “Plasma còn có thể giải quyết những vấn đề trong các lĩnh vực khác như khoa học vật liệu, môi trường, nông nghiệp… mà lâu nay Việt Nam vẫn chưa nghiên cứu, chứ không chỉ dừng lại ở y tế” – TS Thế Anh cho biết. 

Tuy nhiên, theo TS Nguyễn Thế Anh, dù là ứng dụng nào, các nhà nghiên cứu cũng như quản lý quá trình sản xuất cũng cần lưu ý đến chất lượng của thiết bị phụ trợ. “Đây là vấn đề mà chúng tôi cần rút kinh nghiệm nếu muốn tạo ra những thiết bị ứng dụng plasma khác. Chúng tôi là doanh nghiệp nhỏ, vì vậy chúng tôi thường khoán những chi tiết có hàm lượng giá trị khoa học không cao ra các cơ sở ngoài, để tập trung thiết kế mạch.” Theo anh, công nghiệp phụ trợ của Việt Nam vẫn chưa chuyên nghiệp, các sản phẩm vẫn chưa được trau chuốt, tinh vi. Có nhiều điểm cần chú ý như độ bền của cái lẫy, hoặc bánh xe không gây ra tiếng ồn khi đẩy ra đẩy vào phòng bệnh.

“Chúng tôi đã chủ động về công nghệ lõi, giờ thì hoặc chúng tôi phải tìm được một nhà cung cấp tốt, hoặc phải thiết kế thông minh hơn, nhưng điều này cần có thời gian và kinh nghiệm” – anh Thế Anh cho biết. “Ngoài ra, chúng tôi cần phải lấy ý kiến và khảo sát khách hàng để có được cái nhìn nhiều chiều. Ví dụ, với trường hợp của PlasmaMed, chỉ cần hỏi khách hàng rằng thiết bị có đi lọt hai cái giường bệnh không, di chuyển nó có tiện không, tay cần điều trị có ổn không… tất cả những thông tin đó sẽ giúp công ty cải tiến máy tốt hơn. Mình không thể tự nghĩ ra cách để tối ưu hóa phù hợp với nhu cầu của tất cả mọi người, cần dựa vào nhu cầu của người dùng khi sử dụng các thiết bị đang có sẵn.” 

Trước mắt, khi vẫn chưa giải quyết được bài toán về thiết bị phụ trợ, hai nhà khoa học vẫn đang nghiên cứu cải tiến chiếc máy để phù hợp với từng chuyên khoa. “Đối với các loại vết thương khác nhau, thì máy phải cấu hình khác nhau. Ví dụ, chiếc máy sử dụng cho tai – mũi – họng thì đầu vào phải nhỏ.” Từ một phiên bản đại trà đang có, “chúng tôi sẽ tạo ra những phiên bản khác nhau”. Và đây sẽ là nền tảng để các anh tiếp tục nghiên cứu, mở ra những hướng ứng dụng mới trong thời gian tới. 

 

TS Nguyễn Thế Anh bên chiếc máy phát tia plasma lạnh

Anh Thư

(Bài viết hợp tác giữa Cục Sở hữu trí tuệ và Báo Khoa học và Phát triển)