Sinh viên Đại học Bách khoa Hà Nội chế tạo xương từ nhựa peek sinh học

Vỡ òa hạnh phúc

Tại phòng thí nghiệm quen thuộc trong khuôn viên Đại học Bách khoa Hà Nội, nhóm sinh viên gồm Nguyễn Thành Quyết, Nguyễn Khánh Tùng, Ngô Văn Kiên, Bùi Đức Toàn và Hán Thị Thu Thảo chưa quên cảm giác vỡ òa hạnh phúc khi MC xướng tên nhận giải nhất cuộc thi "Học sinh, sinh viên với ý tưởng khởi nghiệp" (SV.Startup 2019).

Đề tài mang lại giải thưởng 100 triệu đồng cho nhóm là "Ứng dụng công nghệ 3D chế tạo sản phẩm phục vụ y tế, giáo dục", được bắt đầu lên ý tưởng từ năm 2014. "Trước đó bọn mình khá lo lắng vì sản phẩm của 9 nhóm khác đều chất lượng, được đầu tư nên khi biết nhóm được giải cao nhất thật sự quá bất ngờ", trưởng nhóm Nguyễn Thành Quyết chia sẻ.

Ứng dụng công nghệ 3D chế tạo sản phẩm phục vụ y tế và giáo dục được trưng bày tại triển lãm

Chia sẻ về ý tưởng bắt tay vào thực hiện công trình nghiên cứu này, Nguyễn Thành Quyết, thành viên gắn bó với đề tài ngay từ ngày đầu cho hay: Ý tưởng xuất hiện khi tôi và các bạn nhận thấy nhu cầu được ghép, thay thế xương bị hỏng do ung thư hoặc tai nạn giao thông của người dân Việt Nam tương đối cao. Trong khi đó những mảnh xương được làm từ sứ hoặc titan có sẵn tại bệnh viện lại thiếu cơ tính, gây tùy hóa mô vì nặng, được làm hàng loạt nên thiếu tính thẩm mỹ và không phù hợp với từng bệnh nhân.

Do đó, nhóm tìm đến nhựa peek, loại nhựa sinh học, để tạo ra các mảnh xương thay thế phần đã hỏng. Ưu điểm của xương từ nhựa peek là nhẹ, độ bền cao và đảm bảo tính thẩm mỹ do được làm riêng cho từng bệnh nhân.

Tháng 4/2017, sau khi Bệnh viện Đại học Y Hà Nội liên hệ, 5 thành viên kế thừa công nghệ đã có của các cựu sinh viên ba năm trước (2014-2017) để bắt tay vào phát triển sản phẩm và thương mại hóa.

Sản phẩm đầu tiên của nhóm ra đời sau đó 5 tháng và được ghép cho một bệnh nhân 23 tuổi bị tai nạn, cần thay thế một phần xương trán. Đây cũng là lần đầu tiên nhóm sử dụng công nghệ in 3D để làm sản phẩm dùng trong y tế.

Nói về quy trình thực hiện, Hán Thị Thu Thảo, Phó Trưởng nhóm chia sẻ: Khi Đại học Y Hà Nội gửi file chụp cắt lớp phần xương bị hỏng, nhóm đã sử dụng phần mềm in 3D để lọc thông tin liên quan đến thiết kế xương và in thử.

Sau khi có sản phẩm thử, nhóm gửi lại cho bệnh viện kiểm tra và đánh giá xem đã phù hợp về kích thước và đạt yêu cầu hay chưa rồi mới in thật. Toàn bộ quy trình từ khi nhận bản thiết kế đến khi có sản phẩm mất khoảng hai tuần.

Vượt qua khó khăn để hái “quả ngọt”

Hơn 2 năm nghiên cứu và phát triển đề tài là những tháng ngày 5 thành viên đam mê kỹ thuật của khoa Cơ khí đã "ăn ngủ" trên phòng thí nghiệm. Cứ hết giờ học là cả nhóm lại lên phòng để nghiên cứu và ở lại đến 10-11 giờ đêm.

Khó khăn lớn nhất của nhóm là thiếu kinh phí. Do vẫn đang trong quá trình phát triển thử nghiệm và chưa có một tổ chức, đơn vị nào đứng ra bảo trợ, sau khi ghép thành công mảnh xương đầu tiên, đề tài bị chững lại gần nửa năm vì không có tiền nghiên cứu tiếp.

Các thành viên của nhóm nghiên cứu (Ảnh tư liệu)

"Đó là khoảng thời gian mọi người nản chí, muốn từ bỏ nhất vì nghiên cứu mà như đâm đầu vào tường. Lúc đấy các thành viên ngồi lại cùng nhau nói chuyện, động viên nhau cố gắng và đưa dự án đi đến giờ phút này", Thảo nhớ lại.

Việc không có chuyên môn về truyền thông - marketing cũng khiến dự án của nhóm chưa được biết đến rộng rãi, chủ yếu bệnh nhân được bệnh viện giới thiệu. Hiện nhóm mới liên kết với Bệnh viện Đại học Y Hà Nội, mong muốn có thể hợp tác với các cơ sở y tế tại miền Trung, miền Nam trong tương lai.

Tuy gặp nhiều khó khăn, các thành viên nhóm đều tự tin với sản phẩm mình tạo ra về cả hình thức và chất lượng.

Đến nay, nhóm đã ghép thành công 10 mảnh xương cho 10 bệnh nhân của Bệnh viện Đại học Y Hà Nội, mảnh lớn nhất có kích thước 40cm2. Giá cụ thể của một mảnh xương 20 gram phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kích thước, độ khó và tính thẩm mỹ, dao động 30-35 triệu đồng vì một kg nhựa peek giá 143 triệu đồng.

PGS Nguyễn Văn Vinh, cố vấn của đề tài từ những ngày đầu, bày tỏ tự hào về những gì các học trò làm được vì công nghệ 3D mà nhóm sử dụng không lạc hậu, thậm chí "song hành với công nghệ của thế giới". Thầy Vinh khẳng định đây là đề tài tiềm năng vì hiện nay các sản phẩm y tế tại Việt Nam giá tương đối cao, chủ yếu nhập ngoại.