Sau hơn 2 năm theo đuổi công nghệ in 3D sinh học tiên tiến, nhóm dự án do PGS.TS Nguyễn Ngọc Đỉnh, Trưởng khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội đồng chủ nhiệm, đã xây dựng một hệ máy in do Việt Nam làm chủ toàn trình và tạo ra được mạch máu nhân tạo.
PGS Đỉnh cho biết, hành trình phát triển hệ máy in 3D sinh học của nhóm khởi nguồn từ một cuộc thảo luận cùng PGS.BS.TS Đỗ Xuân Hai, Chủ nhiệm Bộ môn Phẫu thuật thực hành, thực nghiệm – Học viện Quân y, về nhu cầu cấp thiết trong ghép tạng.
Thống kê của Bộ Y tế cho thấy, hiện Việt Nam ước tính khoảng 8.000-9.000 người cần ghép thận, 10.000 người cần ghép gan, 1.000 người cần ghép tim. Số bệnh nhân chờ cấy ghép giác mạc cũng lên tới hàng nghìn người. Những con số này tăng thêm mỗi năm, do nguồn tạng hiến không theo kịp nhu cầu.
Trên thế giới cũng gặp vấn đề tương tự, trong khi hiến tạng không còn là giải pháp bền vững. Giới khoa học tìm các giải pháp thay thế, trong đó in 3D sinh học là công nghệ đang được khám phá.
Tin tưởng năng lực trong nước hoàn toàn có thể theo đuổi công nghệ này, PGS Đỉnh cùng với các đồng nghiệp tại Khoa Sinh học – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Viện nghiên cứu Tế bào gốc và Công nghệ gene Vinmec – VinUni và Bộ môn Phẫu thuật thực hành, thực nghiệm – Học viện Quân y xây dựng dự án liên ngành phát triển hệ máy in 3D sinh học.
Trong đó, Khoa Vật lý nghiên cứu hệ máy in, Khoa Sinh học và VinUni phát triển mực in, Học viện Quân y đưa sản phẩm cuối, mạch máu nhân tạo, vào thử nghiệm trên chuột.
TS Thân Thị Trang Uyên, VinUni, thành viên nhóm phụ trách vật liệu sinh học cho biết, không khó để nhập khẩu các hệ máy, nhưng như vậy đội ngũ trong nước chỉ đóng vai trò người vận hành cho các hệ sinh thái khép kín của nhà cung cấp nước ngoài, nhiều linh kiện và công thức độc quyền, bí mật. “Việc làm chủ công nghệ nền tảng nhằm cải tiến sâu cho các nghiên cứu đặc thù tại Việt Nam”, TS Uyên giải thích về lý do nhóm theo đuổi giải mã công nghệ.
Theo đó, nhiều cấu phần cốt lõi của công nghệ, trong đó có mực in hay công thức các khối cầu tế bào được ví như những viên “gạch sống” được nhóm dành gần 2 năm thử nghiệm nhiều phương án phối trộn các vật liệu sinh học sao cho đạt tỷ lệ và thành phần tối ưu. “Mục tiêu là tạo ra các khối cầu tế bào gốc đạt độ đồng nhất về cả kích thước lẫn mật độ tế bào để máy in có thể vận hành ổn định, không bị tắc hay lệch tọa độ”, TS Uyên kể lại.
Nhóm cho biết, mỗi viên “gạch sống” là một khối cầu tế bào, được nuôi cấy từ tế bào gốc. Một cánh tay robot gắn và thả các khối cầu này lên một bàn chông, tạo thành từ những mũi kim siêu nhỏ, theo thiết kế và tọa độ đã lập trình. Sau khi bị găm lên bàn chông, theo thời gian, các khối cầu tế bào sẽ tự liên kết với nhau thành mô hoàn chỉnh. Khi mô đã đủ ổn định, toàn bộ cấu trúc sẽ được rút ra và các lỗ nhỏ sẽ tự khép lại nhờ quá trình di cư của tế bào, cơ chế như khi cơ thể làm lành vết thương.
Thay vì in 3D bằng đùn ép thông thường, nhóm đặt mục tiêu làm chủ phương pháp in trên bàn kim Kenzan, với ưu điểm là tạo ra cấu trúc có mật độ tế bào và chất nền ngoại bào tương đương với mô tự nhiên, giúp tăng khả năng tương thích sinh học sau ghép. Đây cũng là phương pháp tương tự với các dự án in 3D nội tạng tiên tiến nhất hiện nay trên thế giới.
Theo TS Uyên, giải pháp đã có nhiều nhóm nghiên cứu trên thế giới thực hiện, nhưng hàng loạt chi tiết liên quan đến công thức và kỹ thuật bắt buộc phải thử và sai để tìm ra.
Có mực in, môi trường và hệ thống cơ khí tiếp tục là các bài toán dành cho nhóm vật lý. Bàn kim Kenzan đòi hỏi các cây kim phải được bố trí với mật độ cao và độ chính xác ở mức 0,001 mm. Kim phải đủ cứng, bề mặt phải được xử lý mịn tuyệt đối để không làm tổn thương hoặc làm vỡ cấu trúc của các khối cầu tế bào khi găm vào, đồng thời phải đảm bảo tính trơ về mặt sinh học để tế bào không bị biến tính khi tiếp xúc.
Khác với in đùn ép, phương pháp Kenzan yêu cầu robot phải gắp từng khối cầu tế bào và găm chính xác vào từng cây kim theo tọa độ 3D đã lập trình. Quá trình này đòi hỏi hệ thống cơ khí chính xác phải có độ phản hồi cực nhạy, kiểm soát lực hút nhả vừa đủ để không làm dập nát khối tế bào sống vốn rất mong manh.
“Nhiều linh kiện cơ khí chính xác siêu nhỏ hay cảm biến độ nhạy cao gần như không có sẵn trên thị trường, nhóm phải tự chế tạo hoặc tùy chỉnh từ nhiều nguồn khác nhau để tích hợp thành hệ thống hoàn chỉnh”, PGS Đỉnh nói.
Tiềm năng tạo da, sụn, giác mạc và mô thử nghiệm thuốc
Nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc in và ghép mạch máu in 3D, nuôi cấy từ tế bào gốc trung mô cuống rốn người, vào động mạch chủ bụng, phần dưới thận của chuột Wistar. Kết quả bước đầu cho thấy mạch máu đạt mức độ tương thích sinh học cao, ít nguy cơ bị đào thải – vấn đề thường gặp nhất trong cấy ghép nội tạng. Toàn bộ chuột thí nghiệm đều duy trì lưu thông máu và huyết áp ổn định, khả năng đi lại và vận động bình thường, các chỉ số xét nghiệm không có khác biệt tiêu cực.
Tuy nhiên PGS Đỉnh cho biết, in 3D chưa thể giải quyết được ngay vấn đề khan hiếm nội tạng, nhưng là hướng nghiên cứu giúp tiếp cận và làm chủ một công nghệ lõi tiềm năng.
Theo PGS Hai, với công nghệ, hạ tầng và nhu cầu của ngành y tế Việt Nam, sản phẩm hệ in 3D sinh học đầu tiên tạo ra tác động thực tế sẽ không phải là các cơ quan nội tạng phức tạp, mà là các cấu trúc mô mỏng, mô không có mạch máu phức tạp hoặc các mô hình mô phỏng để thử nghiệm thuốc.
Hướng khả thi nhất để ứng dụng lâm sàng trong thời gian ngắn tới là in các mảnh sụn tai cho trẻ em dị tật bẩm sinh, sụn khớp gối cho người già thoái hóa khớp hoặc sụn định hình theo khiếm khuyết từ tế bào gốc sụn. Ngoài ra, công nghệ in 3D sinh học này có thể tạo ra các cấu trúc da biểu bì nuôi cấy từ tế bào gốc của chính bệnh nhân để đắp lên vết thương.
Giác mạc cũng được nhóm nghiên cứu đánh giá là có tính khả thi cao và mong muốn phát triển. Nhu cầu ghép giác mạc tại Việt Nam lớn do các tổn thương vì tai nạn lao động, bệnh lý hoặc sẹo giác mạc, trong khi nguồn giác mạc phụ thuộc hoàn toàn vào hiến tặng, vốn khan hiếm.
Hành lang pháp lý – rào cản ứng dụng
PGS Đỉnh cho biết, đến nay rào cản lớn nhất để đưa công nghệ này vào ứng dụng là hành lang pháp lý. Do sử dụng tế bào gốc sống, sản phẩm in 3D sinh học được xem là mô sống hoặc thuốc sinh học đặc biệt, không phải vật liệu trơ như in xương nhân tạo. Hiện nay Việt Nam và thế giới chưa có bộ tiêu chuẩn, quy trình kiểm định rõ ràng cho sản phẩm cá thể hóa này.
Quy trình phê duyệt y tế truyền thống dựa trên việc thử nghiệm lâm sàng diện rộng hàng nghìn mẫu đồng nhất để chứng minh tính an toàn. Nhưng bản chất của in 3D sinh học là cá thể hóa theo từng bệnh nhân, cấu trúc cơ quan và nguồn tế bào gốc riêng biệt, đặt ra bài toán quản lý cấp phép cho sản phẩm mà mỗi lần chế tạo lại là một phiên bản.
Rủi ro sinh học dài hạn cũng là điểm cần lưu ý. Tế bào gốc sau khi được in và cấy ghép vào cơ thể có nguy cơ biến đổi sai hoặc nghiêm trọng hơn là tạo khối u.
“Việc chứng minh và kiểm soát tuyệt đối tính an toàn này để được cơ quan pháp lý phê duyệt lâm sàng là một rào cản tốn rất nhiều thời gian, có thể 5 đến 10 năm”, PGS Hai cho biết.
Trong khi hướng lâm sàng còn nhiều rào cản pháp lý, thì in 3D sinh học để tạo mô hình thử nghiệm cho ngành dược sẽ tạo ra tác động kinh tế sớm. Trước mắt, công nghệ này sẽ hướng đến việc in các cấu trúc mô người thu nhỏ như mô gan, mô thận hoặc mô hình khối u ung thư của bệnh nhân Việt Nam.
Các viện nghiên cứu và doanh nghiệp dược phẩm trong nước có thể dùng các mô sống này để thử nghiệm độc tính của thuốc, thay thế việc thử nghiệm trên động vật vốn bị hạn chế về đạo đức và độ chính xác. Cách này cũng giúp sàng lọc thuốc cá thể hóa, thử nghiệm xem phác đồ hóa trị nào hiệu quả nhất trên khối u nuôi cấy từ tế bào của mỗi bệnh nhân trước khi truyền thuốc vào cơ thể.
“Với sự đồng hành của các trung tâm y tế, bệnh viện đầu ngành, Việt Nam có cơ hội thiết lập các quy trình thử nghiệm trên mô sống, phục vụ ngành dược phẩm nội địa”, PGS Đỉnh kỳ vọng.
Kỷ nguyên không dây đang mở ra một thế giới kết nối không giới hạn, nơi hàng triệu thiết bị có thể giao tiếp với nhau mà không cần đến nhiều dây cáp vật lý. Trong số đó, Wi-Fi và Bluetooth là hai công nghệ kết nối chủ đạo. Mặc dù cả hai đều sử dụng sóng radio để truyền tải dữ liệu, nhưng cách thức hoạt động của chúng lại có sự khác biệt rõ rệt.
Bluetooth được thiết kế cho các kết nối đơn giản và có phạm vi ngắn, trong khi Wi-Fi có khả năng kết nối rộng hơn và cung cấp mạng không dây cho nhiều thiết bị cùng lúc. Wi-Fi cho phép người dùng kết nối với internet từ xa, trong khi Bluetooth giúp mở rộng khả năng kết nối trong không gian gần. Mặc dù Wi-Fi có thể thực hiện chức năng của Bluetooth, nhưng sự phức tạp và tiêu tốn năng lượng của nó khiến Bluetooth trở thành lựa chọn tối ưu cho các kết nối nhanh chóng và cục bộ.
Công nghệ Wi-Fi có nguồn gốc từ nhiều phát minh trong lĩnh vực phát sóng không dây từ thế kỷ 19. Đặc biệt, những đóng góp của nữ diễn viên và nhà phát minh Hedy Lamarr trong Thế chiến thứ hai đã tạo nền tảng cho khả năng nhảy tần số của Wi-Fi ngày nay.
Tiêu chuẩn Wi-Fi đầu tiên, 802.11, được Viện Kỹ sư Điện và Điện tử (IEEE) công bố vào năm 1997, và một liên minh các công ty đã cùng nhau quản lý công nghệ này. Mặc dù nhiều người cho rằng "Wi-Fi" là viết tắt của "wireless fidelity" (độ trung thực không dây), tuy nhiên đây chỉ là một cái tên được tạo ra bởi một công ty tiếp thị để nghe hấp dẫn hơn.
Wi-Fi hoạt động bằng cách sử dụng tần số vô tuyến để truyền dữ liệu, chia nhỏ tín hiệu thành nhiều phần và phân phối chúng trên nhiều dải tần số, cho phép truyền tải một lượng lớn dữ liệu với tốc độ cao từ nhiều thiết bị cùng lúc. Tuy nhiên, Wi-Fi chỉ hỗ trợ kết nối cục bộ, trong khi internet không dây cho phép kết nối rộng hơn thông qua router. Sự phức tạp và tiêu tốn năng lượng của Wi-Fi khiến nó không phải là lựa chọn kinh tế cho các kết nối gần gũi, nơi Bluetooth có thể phát huy ưu thế.
Được phát minh vào năm 1994 bởi tiến sĩ Jaap Haartsen (Hà Lan), Bluetooth sử dụng sóng radio UHF 2,4 GHz để thiết lập kết nối ổn định trong phạm vi ngắn. Tên gọi "Bluetooth" được đặt theo một nhân viên của Intel, Jim Kardach, lấy cảm hứng từ vị vua Viking Harald Gormsson. Bluetooth có thiết kế đơn giản, tiêu tốn ít năng lượng và có thể tích hợp vào nhiều thiết bị khác nhau. Nó cho phép kết nối mạnh mẽ giữa các thiết bị gần nhau mà không cần đường truyền trực tiếp.
Mặc dù Bluetooth không nhanh bằng Wi-Fi, với tốc độ tối đa khoảng 50 Mbps và phạm vi hoạt động khoảng 9 mét, nhưng nó vẫn là giải pháp lý tưởng để loại bỏ dây cáp và tạo ra kết nối liền mạch giữa các thiết bị như bàn phím, tai nghe và nhiều thiết bị thông minh khác.
Khi công nghệ phát triển, Wi-Fi và Bluetooth tiếp tục âm thầm vận hành thế giới không dây theo cách riêng, đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các thiết bị, mang lại sự tiện lợi và hiệu quả cho người dùng.
Theo Xinhua, tàu container chạy bằng nhiên liệu kép methanol đầu tiên trên thế giới với sức chở hơn 24.000 container đã rời Nam Thông, tỉnh Giang Tô, để chạy thử nghiệm trên biển tuần này. Sau khi hoàn tất quá trình thử nghiệm, con tàu sẽ hoạt động trên các tuyến vận tải quốc tế.
Tàu container mới do công ty Trung Quốc Nantong COSCO KHI Ship Engineering chế tạo, có trọng tải 225.000 tấn, chở được tối đa 24.168 container tiêu chuẩn. Con tàu dài 399,99 m, rộng 61,3 m và cao 33,2 m.
Zhang Haidong, đại diện Nantong COSCO KHI Ship Engineering, cho biết bước đột phá cốt lõi của tàu là tích hợp động cơ chính nhiên liệu kép methanol lớn nhất thế giới cùng hệ thống nồi hơi và động cơ phụ, cho phép chuyển đổi linh hoạt giữa nhiên liệu methanol và nhiên liệu truyền thống. Khi chạy bằng methanol xanh, tàu giúp giảm khoảng 150.000 tấn CO2 mỗi năm, gần như không phát thải oxit lưu huỳnh và giảm đáng kể oxit nitơ.
Theo dữ liệu từ Bộ Công nghiệp và Công nghệ Thông tin Trung Quốc (MIIT) ngày 9/5, quý I năm nay, sản lượng đóng tàu của nước này đạt 15,68 triệu tấn tính theo trọng tải, tăng 46% so với cùng kỳ năm ngoái. Đáng chú ý, "tàu xanh" - tàu trang bị công nghệ tiên tiến hoặc dùng năng lượng sạch để giảm ô nhiễm và phát thải khí nhà kính - chiếm tới 80,2% trong số các đơn đặt hàng đóng tàu quốc tế mới.
Wang Peng, nhà nghiên cứu tại Học viện Khoa học Xã hội Bắc Kinh, cho biết xu hướng phát triển tàu xanh của Trung Quốc phù hợp với nỗ lực khử carbon của ngành vận tải biển toàn cầu. Trong khi đó, theo Wang Zhe, giáo sư Đại học Sư phạm Bắc Kinh, bằng cách sử dụng năng lượng từ những nguồn như methanol, khí tự nhiên hóa lỏng (LNG), điện, amoniac để vận hành tàu, các xưởng đóng tàu Trung Quốc không chỉ đáp ứng nhu cầu tuân thủ quy định của chủ tàu quốc tế mà còn tận dụng được cơ hội lớn từ quá trình chuyển đổi xanh.
Theo Interesting Engineering, ngành vận tải biển đang đối mặt với áp lực ngày càng tăng trong việc cắt giảm khí nhà kính. Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO) mong muốn ngành này đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào khoảng năm 2050.
Chiến dịch phổ cập hệ điều hành One UI 8.5 đang được Samsung triển khai rầm rộ trên toàn cầu, mang lại diện mạo tối tân cho các thiết bị Galaxy ra mắt từ năm 2023 trở lại đây. Thế nhưng, hệ điều hành mới này không dành cho cộng đồng người dùng các dòng flagship đời cũ như Galaxy S22, Galaxy Z Fold4, Z Flip4 hay dòng máy tầm trung Galaxy A53.
Các dữ liệu rò rỉ mới nhất từ hệ thống máy chủ của gã khổng lồ công nghệ Hàn Quốc cho thấy hãng đã âm thầm dừng phát triển One UI 8.5 cho các dòng máy đời 2022, đánh dấu một sự thay đổi lớn trong cách thức duy trì phần mềm của hãng.
Giới thạo tin công nghệ từng tìm thấy các đoạn mã phần mềm thử nghiệm của One UI 8.5 dành cho Galaxy S22 trên máy chủ của Samsung. Điều này chứng minh hãng từng có kế hoạch tối ưu hóa giao diện mới cho dòng máy này. Tuy nhiên, một cuộc rà soát chuyên sâu cho thấy toàn bộ tiến trình phát triển này đã bất ngờ bị ngừng lại.
Cụ thể, bản dựng thử nghiệm One UI 8.5 cuối cùng dành cho phiên bản Galaxy S22 đã bị ngừng cập nhật. Kể từ đó, hệ thống máy chủ của Samsung chỉ còn xuất hiện các bản vá bảo mật định kỳ hằng tháng chạy trên nền Android 16 cũ. Động thái này càng được củng cố khi thông báo phát hành chính thức của Samsung Đức chỉ đích danh các dòng máy cao cấp từ thế hệ Galaxy S23 trở về sau và 3 đời Galaxy A mới nhất mới là đối tượng được cập nhật One UI 8.5.
Nguyên nhân cốt lõi khiến Samsung phải đưa ra quyết định này không xuất phát từ việc hãng muốn ép người dùng đổi máy mới, mà nằm ở những giới hạn kỹ thuật khắc nghiệt của nền tảng Android 16 QPR2 (bản cập nhật nền tảng quý 2 của Google).
Khác với các thế hệ trước như One UI 6.1 vốn chia sẻ chung mã nguồn cốt lõi với One UI 6.0, phiên bản One UI 8.5 được xây dựng trên một nhánh Android 16 QPR2 hoàn toàn mới. Nhánh phần mềm này sở hữu những thay đổi sâu sắc về mặt cấu trúc hệ thống, cập nhật lại toàn bộ các giao diện lập trình ứng dụng (API) và bộ công cụ của nhà phát triển. Về mặt bản chất, One UI 8.5 vận hành giống như một thế hệ Android hoàn toàn độc lập chứ không còn là một bản vá tính năng thông thường.
Việc ép một bộ khung phần mềm quá nặng và mới vào các kiến trúc chip xử lý cũ trên Galaxy S22 đòi hỏi một lượng nhân lực và tài nguyên kiểm thử khổng lồ để đảm bảo máy không bị giật lag hay ngốn pin. Trong bối cảnh Samsung đang phải gánh trên vai cam kết bảo trì lên tới 7 năm cho các thế hệ máy mới hiện tại, việc tiếp tục phân bổ tài nguyên cho những thiết bị đã chạm ngưỡng hết hạn cam kết rõ ràng không còn là một bài toán kinh tế thông minh.
Giới chuyên môn nhận định, Samsung hoàn toàn danh chính ngôn thuận trong nước đi này. Theo đúng hợp đồng cam kết phần mềm khi ra mắt, Galaxy S22 hay Galaxy A53 chỉ được hứa hẹn nhận tối đa 4 thế hệ cập nhật Android lớn. Việc hãng tung ra bản nâng cấp Android 16 (One UI 8.0) vào đầu năm nay đã chính thức khép lại nghĩa vụ pháp lý của hãng đối với các dòng máy 2022. Những bản cập nhật bổ sung như One UI 8.5 từ trước đến nay vốn chỉ được xem là 'món quà chia tay' mang tính tự nguyện của hãng, chứ không phải nghĩa vụ ràng buộc.
Quy tắc phân phối phần mềm mới của Samsung từ nay sẽ được định hình lại một cách rõ ràng: Thiết bị của bạn chỉ có cơ hội nhận các bản cập nhật One UI chấm đuôi (như x.5) nếu như nó vẫn nằm trong danh sách được lên đời phiên bản Android lớn tiếp theo (Android 17).
Đối với người dùng Galaxy S22 series, dù lỡ hẹn với những tính năng thời thượng của One UI 8.5, nhưng một hệ thống Android 16 ổn định, mượt mà được tối ưu hóa ở chặng đường cuối vẫn là một cái kết trọn vẹn cho một vòng đời sản phẩm 'huyền thoại'.
