Học sinh gây tiếng vang tại sân chơi khoa học thế giới từ 'vảy cá'

5 học sinh Hà Nội giành huy chương vàng tại Olympic Phát minh và sáng chế thế giới - WICO 2025. Ảnh: NVCC

WICO 2025 được tổ chức tại Hàn Quốc, là một trong những sân chơi khoa học lớn nhất thế giới dành cho học sinh, sinh viên trên thế giới, với sự tham gia của gần 30 quốc gia và hàng trăm dự án công nghệ nổi bật. Tham gia cuộc thi này, 5 học sinh Việt Nam mang đến dự án “Tận dụng chất thải cá – tách chiết collagen từ vảy cá, kết hợp nano bạc để tạo ra băng gạc có khả năng kháng khuẩn và làm lành vết thương”. Các thành viên của nhóm gồm các em: Nguyễn Thế Song Hà, Phạm Đức Anh (Trường THPT chuyên Hà Nội - Amsterdam), Ngô Trí Dũng (Trường Vinschool), Quách Duy Đạt (Trường THPT Chuyên Khoa Học Tự Nhiên) và Hoàng Tùng Thư (Trường Quốc tế Dewey).

Theo em Song Hà, thời gian hoàn thiện dự án là khoảng 5 tháng. Ý tưởng thực hiện dự án bắt nguồn từ việc các em chơi thể thao, bị thương thì sẽ hay dùng betadine hoặc cồn để sát khuẩn. Tuy nhiên, khi sát khuẩn bằng những dung dịch này, các em cảm thấy đau nên mong muốn làm ra sản phẩm y tế vừa có khả năng kháng khuẩn, làm lành vết thương mà không bị đau.

Nghĩ là làm, các em lựa chọn vảy cá vì loại vật liệu này có thể mang đến một nguồn collagen sạch, an toàn và rẻ hơn. Để hiện thực hóa ý tưởng của cả nhóm, các em đã nghiên cứu rất kỹ lưỡng về quy trình chiết xuất collagen từ vảy cá thành dung dịch protein. Đầu tiên là thu thập vảy cá nước ngọt, xay nhuyễn thành dạng sệt; tiền xử lý vảy cá bằng NaOH để loại bỏ các protein không phải collagen, chất béo và sắc tố. Các em đã chiết xuất collagen bằng axit axetic 0,5M, tiến hành kết tủa bằng NaCl và tinh sạch bằng phương pháp thẩm tách.

Hành trình đi đến thành công của các em gặp khá nhiều khó khăn bởi kết quả ban đầu chưa được như ý muốn, nồng độ collagen thu được khá thấp. Nhóm đã phải làm lại các bước tách chiết nhiều lần, với việc thay đổi nồng độ các chất để làm sao tạo ra môi trường tách chiết phù hợp nhất, thu được nhiều collagen tinh sạch.

Trong quá trình thực hiện dự án, các em học sinh may mắn được Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội) hỗ trợ nhiệt tình. Không chỉ được các thầy cô giúp đỡ, các em còn được mượn phòng thí nghiệm của nhà trường nên tiến độ thực hiện dự án diễn ra nhanh hơn, chất lượng cũng được đảm bảo.

Để đánh giá khả năng làm lành vết thương của dung dịch chế tạo ra, nhóm sử dụng phép thử vết xước (Scratch Assay). Đây là một phương pháp phổ biến mô phỏng sự di chuyển của tế bào và tái tạo mô. Sau khi tạo ra các vết xước nhân tạo trên bề mặt tế bào nuôi cấy, nhóm đã nhỏ dung dịch collagen ở các nồng độ khác nhau và theo dõi, đo lường mức độ đóng vết thương theo thời gian. Kết quả đúng như mong muốn của cả nhóm.

Có điều bản thân collagen không có đặc tính kháng khuẩn rõ rệt nên nhóm đã kết hợp nano bạc và collagen để tạo ra loại băng gạc đa chức năng ColPatch có vừa có tác dụng bảo vệ và làm lành vết thương nhanh chóng, vừa ngăn ngừa nhiễm khuẩn.

Với những ưu điểm nổi bật, đề tài của nhóm đã xuất sắc giành Huy chương Vàng Olympic Phát minh và Sáng chế thế giới WICO 2025. Tuy nhiên, theo các thành viên của nhóm, những kết quả các em đạt được mới chỉ là bước khởi đầu. Chặng đường tiếp theo còn khá nhiều công việc cần giải quyết. Nhóm dự định sẽ tiếp tục thử nghiệm ColPatch trên nhiều loại vết thương khác nhau; tối ưu hóa công thức để phù hợp với từng loại vết thương; giải quyết hiện tượng chết tế bào bằng cách tinh sạch và điều chỉnh nồng độ collagen. Các em mong muốn rằng collagen chiết xuất từ vảy cá có thể trở thành giải pháp chăm sóc vết thương hiệu quả, tiết kiệm và bền vững trong tương lai.

An Nhiên