Nghiên cứu chế tạo một số hệ chất lỏng nano chất lượng cao dùng làm chất tăng tương phản ảnh cho các kỹ thuật chẩn đoán MRI và CT trong y học

<p style="text-align: justify;">Ngày 31/12/2025, Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN) đã tổ chức phiên họp Hội đồng đánh giá, nghiệm thu nhiệm vụ KH&CN cấp quốc gia: "Nghiên cứu chế tạo một số hệ chất lỏng nano chất lượng cao dùng làm chất tăng tương phản ảnh cho các kỹ thuật chẩn đoán MRI và CT trong y học ", mã số ĐTĐLCN.16/23.</p>

Trong bối cảnh y học hiện đại ngày càng đòi hỏi chẩn đoán sớm và theo dõi chính xác diễn biến bệnh, đặc biệt là các bệnh lý nguy hiểm như ung thư, các kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh không xâm lấn như cộng hưởng từ (MRI) và cắt lớp vi tính (CT) giữ vai trò then chốt. Tuy nhiên, hạn chế lớn của các kỹ thuật này là độ nhạy còn thấp ở giai đoạn sớm, khiến việc sử dụng các chất tăng tương phản trở thành yếu tố quan trọng nhằm nâng cao chất lượng hình ảnh và độ chính xác chẩn đoán.

Hiện nay, các chất tương phản MRI chủ yếu dựa trên phức chất Gd³⁺ và chất cản quang CT chủ yếu là hợp chất chứa iod. Mặc dù có hiệu quả, các chất này còn tồn tại nhiều hạn chế như độc tính tiềm ẩn, thời gian lưu trong cơ thể ngắn và nguy cơ gây tác dụng phụ. Trước thực tế đó, các hệ chất lỏng nano có tính tương thích sinh học cao, khả năng điều chỉnh kích thước và tính chất bề mặt linh hoạt đang được xem là hướng tiếp cận tiềm năng nhằm nâng cao hiệu quả chẩn đoán, đồng thời giảm rủi ro cho người bệnh.

Trên cơ sở định hướng phát triển khoa học vật lý giai đoạn 2021 - 2025 theo Quyết định số 1187/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, Bộ trưởng Bộ KH&CN đã phê duyệt nhiệm vụ "Nghiên cứu chế tạo một số hệ chất lỏng nano chất lượng cao dùng làm chất tăng tương phản ảnh cho các kỹ thuật chẩn đoán MRI và CT trong y học", do PGS.TS. Lê Trọng Lư làm chủ nhiệm, Viện Khoa học Vật liệu - Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam chủ trì thực hiện.

Mục tiêu của nhiệm vụ tập trung vào việc chế tạo các lõi vô cơ Fe₃O₄, Gd₂O₃, Bi₂O₃ và các cấu trúc lai Fe₃O₄-Gd₂O₃, Fe₃O₄-Au rỗng có kích thước siêu nhỏ; xây dựng quy trình biến tính bề mặt bằng polymer tương thích sinh học và amino axit nhằm tạo ra các hệ chất lỏng nano siêu bền; đồng thời đánh giá hiệu năng tăng tương phản ảnh bằng các kỹ thuật chụp MRI (T1, T2, kết hợp T1- T2) và CT. Bên cạnh đó, nhiệm vụ cũng tiến hành các thử nghiệm in vitro và in vivo nhằm đánh giá độc tính tế bào, cũng như thử nghiệm chụp MRI và CT trên động vật (chuột, thỏ) để đánh giá khả năng phân bố và tác động sinh lý - hóa học của các hệ chất lỏng nano chế tạo được.

Tại phiên họp, PGS.TS. Lê Trọng Lư thay mặt nhóm nghiên cứu đã trình bày báo cáo tóm tắt quá trình thực hiện và các kết quả nổi bật của nhiệm vụ. Theo đó, nhóm nghiên cứu đã chế tạo thành công 03 loại chất lỏng nano từ có độ hồi phục cộng hưởng từ r1 và r2 với tỉ lệ r1/r2 chủ động thay đổi, ứng dụng chụp ảnh MRI (T1, T2, cả T1 và T2); Chế tạo được 01 loại chất lỏng nano từ cho chụp ảnh CT trên cơ sở Gd2O3, Bi2O3 và cấu trúc lai Fe3O4-Gd2O3, Fe3O4-Au rỗng có kích thước siêu nhỏ.

Cùng với đó, nhóm nghiên cứu đã xây dựng được 01 quy trình chế tạo các lõi vô cơ Fe3O4, Gd2O3, Bi2O3 và cấu trúc lai Fe3O4-Gd2O3, Fe3O4-Au rỗng có kích thước siêu nhỏ (1,5-10 nm với các hạt nano đơn lẻ, 15-20 nm đối với các cấu trúc lai); 01 quy trình công nghệ chế tạo chất lỏng nano cho chụp ảnh MRI; 01 quy trình chụp MRI sử dụng các chất tương phản chế tạo được; 01 quy trình công nghệ chế tạo chất lỏng nano cho chụp ảnh CT; 01 quy trình chụp CT sử dụng các chất tương phản chế tạo được.

Nhóm nghiên cứu cũng hoàn thiện báo cáo thử nghiệm khả năng tương phản MRI và CT trên động vật (thỏ/chuột) của các mẫu chế tạo được; so sánh với các mẫu thương phẩm Dotarem, Ferumoxytol (MRI) và Ultravist (CT); báo cáo kết quả thử nghiệm in vitro và in vivo đánh giá độc tính tế bào.

Bên cạnh các kết quả nghiên cứu, nhiệm vụ đã công bố 04 bài báo quốc tế thuộc danh mục SCI/SCIE, 03 bài báo trên tạp chí khoa học quốc gia uy tín, 01 bài kỷ yếu hội nghị trong nước; có 02 đơn đăng ký sáng chế được chấp nhận đơn hợp lệ; đồng thời góp phần đào tạo 03 thạc sĩ và 01 nghiên cứu sinh.

Các thành viên Hội đồng nghiệm thu đánh giá cao những đóng góp của Chủ nhiệm và Cơ quan chủ trì; phần báo cáo tổng kết và báo cáo tóm tắt có cấu trúc hợp lý, phù hợp với yêu cầu của một báo cáo khoa học; Số lượng, khối lượng, tiến độ và chất lượng sản phẩm đạt yêu cầu nhiệm vụ. Với kết quả đạt được, Hội đồng nhất trí nghiệm thu đề tài mức "Đạt", đồng thời, yêu cầu nhóm nghiên cứu tiếp thu các nội dung và chỉnh sửa, hoàn thiện hồ sơ trình Bộ KH&CN ra quyết định công nhận kết quả của nhiệm vụ.