“Nếu nghiên cứu của tụi em được triển khai rộng rãi trong thực tế thì chắc chắn sẽ làm giảm chi phí cho bệnh nhân chạy thận khi ngay cả các bệnh viện tuyến huyện cũng có thể dễ dàng tiếp cận được, từ đó hạn chế được những rủi ro”, nhóm nghiên cứu đề tài “Tổng hợp, biến tính vật liệu poly (styrence-co-divinylbenzene) và ứng dụng lọc nước sử dụng trong y tế” khẳng định.
 |
| Gia Huy (phải) và Quang Duy đang xem lại những nghiên cứu của mình |
Đề tài trên được thực hiện bởi Phạm Quang Duy và Nguyễn Huỳnh Gia Huy (lớp 11A15), Trường THPT Trần Văn Giàu (Q.Bình Thạnh), đã xuất sắc giành giải ba trong cuộc thi Nghiên cứu khoa học cấp quốc gia vừa qua.
Từ một scandal chạy thận
Vào khoảng giữa năm 2017, một vụ tai biến chạy thận ở Bệnh viện Đa khoa tỉnh Hòa Bình khiến 8 người tử vong đã làm “rúng động” dư luận xã hội, nguyên nhân được chỉ ra là do nguồn nước RO sử dụng trong quá trình chạy thận nhân tạo có vấn đề. Đây cũng được coi là tai nạn hi hữu và “khủng khiếp” nhất của ngành y tế trong nhiều thập kỷ qua.
“Nước RO cực kỳ quan trọng trong quá trình chạy thận. Để có thể sử dụng được thì nước phải trải qua nhiều công đoạn lọc và phải cực kỳ tinh khiết, tinh khiết hơn cả nước cất vậy, đảm bảo tất cả các chỉ số về kim loại, chỉ số anion, chỉ số vi sinh đều phải trong giới hạn cho phép. Nếu nguồn nước lọc không đảm bảo thì tai biến xảy ra là tất yếu và hậu quả sẽ khôn lường”, nhóm nghiên cứu chỉ ra. Thế nhưng, Duy và Huy cho rằng, hiện tại vật liệu để lọc nước chạy thận hiện nay tại Việt Nam đều phải nhập từ nước ngoài với giá thành cao, gây khó khăn cho không chỉ bệnh nhân mà ngay cả bệnh viện. Trong khi đó, hàng năm Việt Nam lại cần đến hơn 22 ngàn lít nước để chạy thận, một con số không hề nhỏ.
Từ thực tế trên, đôi bạn đã cùng nhau bắt tay vào nghiên cứu, với mong muốn tạo ra một loại bột có khả năng lọc nước sạch hơn cả nước cất để sử dụng trong y tế, cụ thể là nước dùng để chạy thận nhân tạo nhưng dựa trên các vật liệu gần gũi trong cuộc sống.
“Từ hai vật liệu poly styrene-co-diviny benzen có nhiều trong cuộc sống, chúng em sẽ dùng làm vật liệu nền là hạt nhựa với kích thước rất nhỏ ở dạng micro, từ đó sẽ biến đổi cấu trúc phân tử để có thể giữ được các kim loại trong nước bằng cách cho tác dụng với H2SO4 đặc trưng ở nhiệt độ và thời gian tối ưu là 60 độ C, trong vòng 24 giờ. Kết thúc thời gian đó, sản phẩm sẽ được rửa cho trôi hết cặn để tạo ra bột nguyên chất. Chính bột này sẽ được sử dụng để lọc nước”, nhóm nghiên cứu cho hay.
Đạt chỉ tiêu để sử dụng trong y tế
Sau khi đã tạo ra loạt bột, nhóm nghiên cứu dùng chạy thử, để kiểm tra mức độ “lọc” của bột. “Bằng thí nghiệm nhồi bột trong một ống cột với khối lượng nhất định là 100miligram, sau đó sẽ cho dung dịch chứa kim loại chạy qua ống cột đó. Nước được lọc ra sẽ được chúng em gửi đi kiểm định ở Trung tâm Phân tích Trường ĐH KHTN (ĐH Quốc gia TP.HCM) để kiểm tra khả năng giữ kim loại của bột”, Gia Huy cho biết.
“Kết quả kiểm định là nước đầu ra có số lượng ion kim loại dưới mức cho phép của Bộ Y tế khi so sánh với nước RO chạy thận đang sử dụng trong các bệnh viện, nước cất 1 lần và nước cất 2 lần trong các phòng thí nghiệm, đạt các chỉ tiêu về kim loại nước dùng để chạy thận nên hoàn toàn có thể sử dụng trong y tế”, Quang Duy vui mừng bổ sung.
Đồng thời, mong muốn có một cái nhìn khoa học, toàn diện về các tác động của môi trường lên khả năng lọc của bột, nhóm nghiên cứu đã thực hiện thêm một thí nghiệm đánh giá về sức ảnh hưởng của độ cao của cột đối với mức độ giữ lại ion kim loại của bột. “Cột càng cao thì khả năng giữ nhiệt càng tốt”, nhóm nghiên cứu đưa ra nhận định.
Chia sẻ về quá trình thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu cho biết mất 4 tháng để hoàn thiện bột, từ các thí nghiệm đến kiểm định. “Khó nhất ở giai đoạn tìm hiểu lý thuyết về vật liệu nền bởi đó là những kiến thức mà tụi em chưa từng được học tới. Phải tự mày mò tra cứu các tài liệu nước ngoài và từ tài liệu vật liệu nền đã được thầy Nguyễn Hoàng Phú (ĐH KHTN) nghiên cứu trước đó, dưới sự hướng dẫn của cô Lê Hương Thảo, giáo viên trong trường”, Quang Duy nhớ lại.
Nói thêm về những khâu khó nhằn trong đề tài, Gia Huy cho rằng, để tìm ra điều kiện tối ưu để có thể biến đổi được cấu trúc phân tử cũng khiến nhóm nghiên cứu “chật vật”. “Phải đến trên 50 thí nghiệm đã được thực hiện, trong nhiều điều kiện nhiệt độ và thời gian khác nhau, đôi khi phải đợi cả một ngày mới có thể tầm soát được thời gian. Biết bao lần cả hai đứa bị phỏng nhẹ axít như trầy lóc da”, Huy lắc đầu cho biết.
Dù đã được kiểm định nhưng theo nhóm nghiên cứu, nếu đề tài được sử dụng trong thực tế thì phải có thêm những nghiên cứu về tác động của môi trường, máy móc thiết bị tác động lên quá trình lọc nước để tránh những rủi ro trong quá trình chạy thận. “Nước chạy thận phải đảm bảo từ kim loại, anion, vi sinh. Còn nghiên cứu của chúng em chỉ đảm bảo một phần về kim loại. Tuy nhiên, tụi em hy vọng từ nghiên cứu này sẽ mở ra những hướng đi mới về y tế do giảm bớt chi phí trong quá trình lọc”, nhóm nghiên cứu chia sẻ.
Bài, ảnh: Yến Hoa