Bài 2: Biến phòng học thành “vườn ươm” của những ý tưởng sáng tạo

Khởi đầu từ một vết thương nhỏ

Một trong những câu chuyện truyền cảm hứng đó là hành trình của năm gương mặt trẻ Việt Nam xuất sắc giành Huy chương Vàng Olympic Phát minh và Sáng chế thế giới (WICO 2025) vừa được tổ chức tại Hàn Quốc, với đề tài “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”.

“Những lần chơi thể thao bị thương và phải sát khuẩn bằng betadine hay cồn rất đau! Chúng mình tự hỏi, liệu có thể tạo ra một loại băng gạc vừa kháng khuẩn, vừa làm lành vết thương mà không gây rát không?”, Nguyễn Thế Song Hà, học sinh Trường THPT Chuyên Hà Nội - Amsterdam chia sẻ về khởi nguồn ý tưởng.

Từ câu hỏi giản dị ấy, nhóm học sinh gồm Nguyễn Thế Song Hà, Phạm Đức Anh (Hà Nội - Amsterdam), Ngô Trí Dũng (Vinschool), Quách Duy Đạt (THPT Chuyên Khoa học Tự nhiên) và Hoàng Tùng Thư (Dewey School) đã bắt tay nghiên cứu.

Nhóm bạn trẻ chụp ảnh lưu niệm cùng giám khảo cuộc thi WICO 2025

Họ hướng đến một vật liệu y sinh mới, thân thiện môi trường và giá thành rẻ, điều mà y học hiện đại luôn tìm kiếm. “Thay vì chiết xuất collagen từ bò hoặc lợn, chúng mình chọn vảy cá, một nguồn nguyên liệu thường bị bỏ đi nhưng lại chứa lượng collagen loại I dồi dào, an toàn và dễ tách chiết,” Phạm Đức Anh cho biết.

Collagen, thành phần vốn quen thuộc trong mỹ phẩm và thực phẩm chức năng nay được nhóm bạn “hô biến” thành nguyên liệu y tế. Từ hàng loạt mẫu vảy cá nước ngọt, nhóm tiến hành quy trình tách chiết cầu kỳ: Tiền xử lý bằng NaOH để loại bỏ tạp chất, chiết xuất bằng axit axetic 0,5M, kết tủa bằng NaCl rồi tinh sạch qua thẩm tách.

“Ban đầu, nồng độ collagen thu được rất thấp. Chúng mình đã phải làm lại quy trình nhiều lần, thay đổi nồng độ hóa chất để tối ưu môi trường tách chiết,” Song Hà kể lại.

Suốt 4 -5 tháng miệt mài trong phòng thí nghiệm, với sự hướng dẫn tận tình của các giảng viên Đại học Khoa học Tự nhiên, nhóm dần hoàn thiện sản phẩm dung dịch collagen tinh khiết, có khả năng kích thích tái tạo tế bào.

Để kiểm chứng, nhóm tiến hành thử nghiệm Scratch Assay, mô phỏng sự lành vết thương ở tế bào. Kết quả, khi sử dụng collagen nồng độ 50 µg/mL, vết thương đóng gần 30% chỉ sau 12 giờ. “Điều đó cho thấy collagen từ vảy cá không chỉ an toàn mà còn có thể làm giá đỡ sinh học hỗ trợ mô mới hình thành”, Ngô Trí Dũng chia sẻ.

Nhóm bạn trẻ miệt mài làm việc trong phòng thí nghiệm

Tuy nhiên, collagen tự nhiên lại thiếu đặc tính kháng khuẩn, yếu tố quan trọng với vật liệu y tế. Vì vậy, nhóm đã kết hợp collagen với nano bạc, tạo nên hợp chất đa năng có khả năng tiêu diệt vi khuẩn Staphylococcus aureus và E. coli, hai chủng vi khuẩn phổ biến gây nhiễm trùng da.

Ở nồng độ chỉ 2%, hỗn hợp collagen + nano bạc đã tạo vùng ức chế vi khuẩn rõ rệt. Kết quả này là cơ sở để nhóm phát triển sản phẩm băng gạc sinh học ColPatch vừa giúp làm lành, vừa ngăn nhiễm khuẩn mà không gây đau rát như các dung dịch sát trùng truyền thống.

“Chúng mình mong muốn ColPatch không chỉ là một sản phẩm nghiên cứu mà có thể thương mại hóa, trở thành vật liệu y sinh ‘xanh’ – vừa hiệu quả, vừa bảo vệ môi trường”, Song Hà chia sẻ.

Chiếc Huy chương Vàng tại WICO 2025 không chỉ là phần thưởng cho nỗ lực miệt mài của năm bạn trẻ, mà còn là minh chứng cho khả năng đổi mới sáng tạo mang tầm quốc tế của học sinh Việt Nam.

Công nghệ nano “made by học sinh”

Không chỉ trong lĩnh vực y sinh, tinh thần sáng tạo còn được lan tỏa mạnh mẽ trong học sinh phổ thông ở nhiều địa phương. Ở Quảng Ninh, hai cựu học sinh Trường THPT Cẩm Phả là Đỗ Thùy Trang và Nguyễn Hoàng Vũ đã lựa chọn một hướng đi hoàn toàn khác: Dùng khế chua để sản xuất nano bạc phục vụ nông nghiệp sạch.

Khởi nguồn từ mong muốn giúp bà con quê hương trồng trọt an toàn hơn, nhóm đã tìm cách thay thế hóa chất độc hại bằng chất khử sinh học từ khế chua. “Khế chua rất phổ biến, rẻ và an toàn. Chúng mình dùng nó để tạo ra nano bạc có khả năng kháng khuẩn, tăng sức đề kháng cho cây trồng”, Thùy Trang cho biết.

Đỗ Thùy Trang thuyết trình về dự án sản xuất nano bạc giúp nâng cao năng suất, chất lượng cây trồng

Sản phẩm được thử nghiệm tại các hợp tác xã nông nghiệp ở Cẩm Phả, bước đầu giúp giảm tỷ lệ bệnh trên cây và tăng năng suất. Không dừng lại ở đó, khi đã bước vào năm nhất đại học, Trang và Vũ vẫn tiếp tục theo đuổi dự án, với ước mơ biến nano bạc “made by học sinh” thành thương hiệu chế phẩm sinh học Việt Nam.

“Những kiến thức học được ở trường không chỉ để làm bài kiểm tra, mà để giải quyết vấn đề thật của cộng đồng. Đó mới là giá trị của học tập sáng tạo", Vũ chia sẻ.

Nhìn lại những dự án ấy, có thể thấy điểm chung không nằm ở phòng lab (phòng thí nghiệm) hiện đại hay nguồn vốn lớn, mà là tư duy dám nghĩ, dám làm, khả năng kết hợp tri thức liên ngành và tinh thần vì cộng đồng.

Từ rác thải thành tài nguyên, từ khế chua thành vật liệu nano, những sáng chế của học sinh Việt Nam đang góp phần lan tỏa tinh thần khoa học “xanh”, bền vững. Không chỉ giải quyết vấn đề trước mắt, đó còn là bước đệm hình thành thế hệ nhà khoa học trẻ, tự tin bước vào kỷ nguyên đổi mới sáng tạo toàn cầu.

Các thành viên nhóm ColPatch tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện sản phẩm

Hiện nay, nhóm học sinh Hà Nội đang tiếp tục hoàn thiện công thức, thử nghiệm với nhiều loại vết thương khác nhau, đồng thời nghiên cứu cách giảm hiện tượng chết tế bào và tăng khả năng hấp thụ của collagen. Trong khi đó, nhóm nano bạc khế chua đang hướng đến đăng ký sở hữu trí tuệ và mở rộng sản xuất quy mô nhỏ.

Những dự án ấy, dù còn ở giai đoạn khởi đầu, đã minh chứng rằng: Đổi mới sáng tạo không chỉ là đặc quyền của phòng nghiên cứu lớn, mà có thể nảy nở từ bất kỳ bàn học nào, miễn là có đam mê và lòng kiên trì.

Đổi mới sáng tạo trong học sinh, sinh viên không còn là khẩu hiệu mà đang trở thành một phong trào thực chất, nơi mỗi ý tưởng đều có thể góp phần giải quyết vấn đề của xã hội. Từ chiếc băng gạc thân thiện với môi trường đến dung dịch nano giúp cây trồng khỏe mạnh, thế hệ trẻ Việt Nam đang chứng minh, tri thức chỉ thật sự có ý nghĩa khi được ứng dụng để làm cuộc sống tốt đẹp hơn.

(Còn nữa)

Nguyễn Dũng