III. SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI
22.4 Sản phẩm dự kiến đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền đối với giống cây trồng
Công nghệ chế tạo sợi nano có các tính chất phù hợp để xây dựng bộ kít nano sinh học được nghiên cứu và phát triển hoàn toàn tại Phòng Thí Nghiệm Công Nghệ Nano. Ngoài ra các qui trình công nghệ, xử lí bề mặt để thụ động hóa các receptor sau đó là bắt cặp với các biomarkers là những qui trình cần nhiều sáng tạo và thực nghiệm thực tế. Do đó nhóm nghiên cứu dự định đăng kí bảo hộ bản quyền trong nước cho công nghệ chế tạo sợi nano và thanh nano, cũng như đăng kí bản quyền cho các qui trình sử dụng các bộ kít nano đó trong phân tích các biomarker của ung thư gan. Sau đó nếu kết quả nghiên cứu và ứng dụng khả quan, chúng tôi sẽ đăng kí và bảo hộ bản quyền với các tổ chức sở hữu công nghiệp và trí tuệ quốc tế.
23 Khả năng ứng dụng và phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu
23.1 Khả năng về thị trường (Nhu cầu thị trường trong và ngoài nước, nêu tên và nhu cầu khách hàng cụ thể nếu có; điều kiện cần thiết để có thể đưa sản phẩm ra thị trường?)
Bộ kít nano sinh học chẩn đoán ung thư: Hiện nay thị trường thế giới của các bộ kít và cảm biến sinh học nói chung có giá trị vào khoảng 8 tỉ USD/năm. Trong nước, tuy không có số liệu cụ thể về thị trường cho bộ kít phục vụ chẩn đoán ung thư gan (có thể nói là chưa có thị trường do thiết bị loại này chưa được cung cấp), do ảnh hưởng của nhiều yếu tố như môi trường, lối sống, lương thực và thực phẩm, số lượng người bị mắc bệnh ung thư gan đang tăng lên nhanh chóng, ngoài ra còn hang triệu người bị nhiễm siêu vi B và C cần được khám thường xuyên để phát hiện và điều trị sơm, do đó khi chế tạo thành công, các bộ kít nano sinh học sẽ có thị trường thực sự tiềm năng trong thời gian rất sớm.
Những kết quả nghiên cứu ban đầu cho thấy các bộ kít nano sinh học dựa trên cấu trúc sợi nano và thanh nano cho độ nhạy cao, phân tích được đồng thời nhiều thông số, quy trình phân tích không phức tạp, đạt các yêu cầu cho bộ kít phát hiện ung thư gan. Hơn thế nữa, vì có kích thước nhỏ, các bộ kít nano sinh học có thêm ưu việt là tiêu tốn rất ít hóa chất và bệnh phẩm cho quy trình phân tích. Với nhiều ưu điểm và chức năng mới như đã nêu trên, khi nghiên cứu thành công, các kết quả nghiên cứu có khả năng được chuyển giao cho các công ty dược phẩm và thiết bị y tế, để tiến hành các nghiên cứu thử nghiệm tiếp theo (hoàn thiện và tối ưu hóa công nghệ, thử nghiệm lâm sàng…) tiến tới khả năng thương mại hóa sản phẩm. Hơn thế nữa, Phòng Thí Nghiệm Công Nghệ Nano cũng có ý định mở công ty vệ tinh (spin-off company) để thúc đây việc chuyển giao các kết quả nghiên cứu ra ứng dụng thực tế, trong đó dự kiến có việc thương mại hóa các bộ kít nano sinh học trình bày trong thuyết minh này, đặc biệt là với bộ kít sợi nano.
Việc phân tích và định lượng được nhanh, nhạy các chất như protein, DNA, kháng nguyên, kháng thể sẽ mở ra những khả năng mới và ứng dụng hoàn toàn mới trong nhiều lĩnh vực khác nhau từ y tế, sinh học, đến sản xuất dược phẩm, lương thực.. Do đó hai bộ kít nano sinh học dựa trên cấu trúc sợi nano silic và thanh dao động với rất nhiều tính năng ưu việt sẽ có một thị trường vô cùng tiềm năng.
23.2 Khả năng ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào sản xuất kinh doanh (Khả năng cạnh tranh
về giá thành và chất lượng sản phẩm)
Với nhiều ưu việt như khả năng phân tích nhanh, nhạy, chính xác, các bộ kít nano sinh học được nghiên cứu trong đề tài này có khả năng cạnh tranh rất cao so với các sản phẩm truyền thống.
Hiện nay gần như tất cả các thiết bị dùng cho phân tích các phân tử sinh học đều phải nhập ngoại, rất đắt tiền. Ví dụ như các hệ phân tích PCR đều có giá bán từ 20.000 USD trở lên, kèm theo hóa chất chuyên dụng cũng rất đắt tiền. Với việc làm chủ công nghệ sẽ cho phép sản xuất ra các bộ kít nano sinh học với giá thành thấp hơn nhiều so với nhập ngoại, tạo ra sức mạnh cạnh tranh về giá thành với các sản phẩm nhập ngoại.
23.3 Khả năng liên doanh liên kết với các doanh nghiệp trong quá trình nghiên cứu
Hiện nay nhiều đơn vị nghiên cứu trong nước và nước ngoài trong các lĩnh vực y tế, nghiên cứu sinh học, sản xuất dược phẩm và nông nghiệp có nhu cầu lớn và cấp bách trong việc phân tích nhanh, nhạy các phần tử sinh học quan trọng như protein, DNA, kháng nguyên, kháng thể….
Một số đơn vị nghiên cứu như Viện Kiểm Nghiệm An Toàn Vệ Sinh Thực Phẩm Quốc Gia đã và đang liên hệ, tìm hiểu về khả năng sử dụng các kết quả trực tiếp và gián tiếp của đề tài, để phân tích kiểm nghiệm các chất nguy hại có nguồn gốc sinh học trong lương thực và thực phẩm.
Viện này đặc biệt quan tâm đến việc phát hiện các chất sinh học có khả năng gây ung thư.
Ngoài ra trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu sẽ chủ động liên hệ để tìm hiểu nhu cầu của các đơn vị khác, thông qua đó tìm cách liên kết, mở rộng ứng dụng của đề tài.
23.4 Mô tả phương thức chuyển giao
(Chuyển giao công nghệ trọn gói, chuyển giao công nghệ có đào tạo, chuyển giao theo hình thức trả dần theo tỷ lệ % của doanh thu; liên kết với doanh nghiệp để sản xuất hoặc góp vốn-với đơn vị phối hợp nghiên cứu hoặc với cơ sở sẽ áp dụng kết quả nghiên cứu - theo tỷ lệ đã thỏa thuận để cùng triển khai sản xuất; tự thành lập doanh nghiệp trên cơ sở kết quả nghiên cứu tạo ra,…) Việc phổ biến kết quả nghiên cứu và chuyển giao sử dụng kết quả trên quy mô rộng có thể thực hiện theo các phương thức như sau:
(i) Thông qua các mối quan hệ sẵn có của PTN Công Nghệ Nano và của các đơn vị trực tiếp tham gia đề tài, liên kết và hợp tác với các đơn vị trong ngành sinh học, y học, và thiết bị y tế, để hoàn thiện và tiến tới chuyển giao kết quả nghiên cứu.
(ii) Công nghệ chế tạo các bộ kít nano nghiên cứu trong đề tài này hoàn toàn có thể được chuyển giao theo hình thức chuyển giao công nghệ có đào tạo cho các đối tác thuộc các lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng khác, để từ đó sản xuất ra các sợi nano/thanh nano của các vật liệu khác, cho các ứng dụng đa dạng trong lĩnh vực điện tử, quang học, từ học…
(iii) Công bố các kết quả khoa học bằng các bài báo trong các tạp chí khoa học chuyên ngành trong và ngoài nước.
(iv) Tham dự và báo cáo tại các hội nghị quốc tế trong và ngoài nước.
24 Phạm vi và địa chỉ (dự kiến) ứng dụng các kết quả của Đề tài Các đơn vị tiếp nhận kết quả nghiên cứu:
- Bệnh Viện Ung Bướu Tp.HCM (tiếp nhận trực tiếp, phối hợp nghiên cứu), - Bệnh viện K, Hà nội,
- Viện Kiểm Nghiệm An Toàn Vệ Sinh Thực Phẩm Quốc Gia, - Công ty Nanosens, Hà Lan.
25 Tác động và lợi ích mang lại của kết quả nghiên cứu
25.1 Đối với lãnh vực KH&CN có liên quan
(Nêu những dự kiến đóng góp vào các lãnh vực khoa học công nghệ ở trong nước và quốc tế) a. Bồi dưỡng và đào tạo cán bộ KHCN trong lãnh vực công nghệ cao:
Thông qua các nghiên cứu chế tạo và ứng dụng cảm biến nano sinh học, tạo cơ sở để xây dựng đội ngũ cán bộ có kiến thức chuyên môn sâu về lĩnh vực công nghệ chế tạo nano, đặc biệt là ứng dụng của linh kiện và sản phẩm nano cho y học và sinh học (nano biomedical). Quá trình thực hiện đề tài cũng là cơ hội quí báu để gửi các cán bộ sang thực tập tại một số phòng thí nghiệm hàng đầu trên thế giới trong lĩnh vực chế tạo nano và nano sinh học (Viện MESA+, Hà Lan, Viện Vi điện tử Madrid, Tây ban Nha, Trường ĐHTH Wagenningen). Các đợt thực tập như thế giúp cán bộ nghiên cứu trong nước có cơ hội cọ xát, học hỏi, tiếp cận trình độ khoa học kỹ thuật của khu vực và trên thế giới. Đề tài cũng tạo điều kiện để đào tạo sinh viên, học viên cao học và các cán bộ nghiên cứu trẻ của các đơn vị trực tiếp tham gia nghiên cứu nói riêng và cả nước nói chung.
Việc thực hiện đề tài sẽ góp phần đào tạo Sinh viên Đại học, Học viên Cao học thông qua quá trình thực hiện các Tiểu luận và Luận văn Tốt nghiệp (dự kiến 05 sinh viên Đại học, 05-06 học viên Cao học).
b. Đối với lãnh vực khoa học có liên quan:
Công nghệ chế tạo sợi nano và thanh nano cũng như nguyên lí làm việc của hai bộ kít nano sinh học hoàn toàn có thể được mở rộng sang các lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng khác. Ví dụ công nghệ chế tạo sợi nano có thể được sử dụng để chế tạo sợi nano của các vật liệu kim loại, hợp kim, composite khác, mở ra các ứng dụng khác trong nano điện tử (nanoelectronics), nano quang (nano optics), và từ học (magnetic nanowires). Trong khi đó việc chế tạo các thanh dao động với kích thước khác nhau của các vật liệu khác nhau có thể tạo ra thanh dao động nano cao tần ứng dụng trong các thiết bị điện tử và viễn thông…
Ứng dụng thành công 02 bộ kít nano sinh học để phát hiện nhanh, nhạy các biomarker của ung thư gan trong đề tài này sẽ góp phần nâng cao khả năng của khoa học phân tích lên một bước dài, là tiền đề cho những nghiên cứu xa hơn trong lĩnh vực ứng dụng bộ kít nano để định lượng nhiều bio marker khác phục vụ chẩn đoán các ung thư khác. Ví dụ theo nghiên cứu của chúng tôi, hiện nay có 18 ung thư rất cần được quan tâm nghiên cứu để đưa ra công nghệ chẩn đoán sớm. Trong 18 loại ung thư đó ngoài ung thư gan còn có 08 ung thư có tỉ lệ tử vong cao là ung thư vú, ung thư cổ tử cung, ung thư buồng trứng, ung thư Phổi, ung thư tiền liệt tuyến, ung thư cuống họng… Các ung thư này có thể được chẩn đoán sớm thông qua việc phân tích định tính và định lượng các chất chỉ thị ung thư bằng các bộ kít nano sinh học với độ nhạy cao.
25.2 Đối với tổ chức chủ trì và các cơ sở ứng dụng kết quả nghiên cứu
Như đã nêu ở trên, thực hiện đề tài này là một cơ hội quí báu để các đơn vị chủ trì trang bị, đào tạo các kiến thức chuyên ngành sâu về công nghệ vật liệu và chế tạo nano, y- sinh học, điện tử cho đội ngũ cán bộ của mình. Các kiến thức này sẽ được phát huy trong các đề tài và công việc khác, mang lại thành công lâu bền cho đơn vị.
Kết quả nghiên cứu của đề tài được tiếp nhận và sử dụng trực tiếp tại Bệnh Viện Ung Bướu Tp. HCM và dự định chuyển giao cho các bệnh viện, phòng khám, cơ sở nghiên cứu về chẩn đoán và chữa trị ung thư. Rõ ràng là việc có được các bộ kít nano với các khả năng phân tích ưu việt, sẽ giúp các đơn vị này mở rộng, đáp ứng nhu cầu phân tích, chẩn đoán bệnh phục vụ cho nhiều đối tượng khác nhau.
25.3 Đối với kinh tế - xã hội và môi trường
(Nêu những tác động dự kiến của kết quả nghiên cứu đối với sự phát triển kinh tế - xã hội và môi trường)
Khả năng phân tích và định lượng nhanh, nhạy, không đắt tiền các phần tử sinh học sẽ được chuyển giao, ứng dụng và phổ biến rộng rãi trong nhiều ngành chủ chốt của đời sống và sản xuất, từ y tế, đến sinh học, và sản xuất lương thực, thực phẩm, do đó sẽ có tác động mạnh mẽ đối với kinh tế, xã hội và môi trường. Ví dụ như việc làm chủ được công nghệ, chế tạo thành công hai bộ kít nano để chẩn đoán chính xác và chẩn đoán sớm ung thư gan, sẽ cho phép hạ giá thành của phép phân tích chẩn đoán bệnh cũng như điều trị bệnh. Việc hạ giá thành của qui trình chẩn đoán giúp cho nhiều người có cơ hội kiểm tra bệnh định kì, đặc biệt là trong bối cảnh Việt nam có hàng triệu người bị nhiễm siêu vi B và siêu vi C, là những người có nhiều khả năng bị u gan. Việc có được các bộ kít nano với độ nhay cao, có khả năng phát hiện chỉ thị ung thư gan trong máu ở nồng độ siêu nhỏ sẽ nâng cao khả năng phát hiện bệnh trong thời kì tiền nhiễm. Ở giai đoạn này, bệnh có thể được chữa trị nhanh, góp phần giảm rất nhiều chi phí y tế (chi phí xã hội).