Miếng dán vaccine không kim tiêm: an toàn hơn và rẻ hơn.

160 năm sau khi kim và ống tiêm được phát minh, chúng ta vẫn còn sử dụng chúng để tiêm chủng. Đây là lúc để cải tiến. Kĩ sư sinh học Mark Kendall trình làng sản phẩm Nanopatch, miếng dán vaccine hình vuông với kích thước 1x1 cm vuông có thể dán lên da mà không gây đau đớn. Ông Mark Kendall cho thấy bằng cách nào miếng dán silicon siêu nhỏ này có thể vượt qua được 4 hạn chế lớn của kim và ống tiêm truyền thống chỉ với chi phí rất thấp.

Tôi rất vui khi có mặt tại đây,

Edinburgh, Scotland,

nơi ra đời của kim tiêm và ống tiêm.

Theo hướng này,
cách đây chưa đầy 1 dặm,

vào năm 1853, một người Scotland

đã đăng kí bằng sáng chế đầu tiên của mình
cho kim và ống tiêm

tại trường Đại học Y Hoàng gia

Ông ấy là Alexander Wood.

Đây chính là bằng sáng chế đó.

Điều khiến tôi hết sức kinh ngạc là

nó hầu như giống với

loại kim tiêm ta vẫn dùng
đến tận ngày nay.

Thế nhưng, nó đã có
cách đây 160 năm rồi.

Bây giờ, chúng ta chuyển sang lĩnh vực vaccine.

Hầu hết vaccine được đưa vào cơ thể

nhờ vào kim và ống tiêm,
công nghệ có cách đây 160 năm.

Và chúng ta cần ghi nhận
ở nhiều cấp độ rằng

vaccine là một phát minh thành công.

Sau nước sạch và hệ thống vệ sinh,

vaccine là một trong nhưng phát minh

làm tăng tuổi thọ con người nhiều nhất.

Thật khó để đánh bại thành tích này.

Nhưng cũng giống như
những công nghệ khác,

vaccine cũng có những nhược điểm,

và kim tiêm và ống tiêm

là phần then chốt trong câu chuyện đó,

công nghệ có từ lâu đời này.

Hãy bắt đầu
với điều dễ nhận thấy nhất:

Nhiều người trong chúng ta
không thích kim và ống tiêm.

Tôi cũng thế.

Tuy nhiên, 20% dân số

mắc một hội chứng
gọi là chứng sợ kim tiêm.

Điều đó nghĩa là
họ rất ghét kim tiêm.

Họ chủ động né tránh
việc tiêm chủng

vì hội chứng sợ kim tiêm này.

Và điều đó khiến việc cho ra đời vaccine
gặp khó khăn.

Bây giờ, có một vấn đề quan trọng khác
có liên quan,

đó là tổn thương do kim tiêm.

Và tổ chứng Y tế thế giới WHO
đã thống kê

có khoảng 1,3 triệu người tử vong
mỗi năm

do lây nhiễm chéo

gây ra bởi tổn thương do kim tiêm.

Những ca tử vong sớm
là do nguyên nhân này.

Đây là 2 điều
mà có thể các bạn đã từng nghe nói đến,

nhưng kim tiêm và ống tiêm
vẫn còn 2 mặt hạn chế

mà có thể các bạn chưa từng biết đến.

Thứ nhất là
nó có thể hạn chế

phản ứng miễn dịch

của các loại vaccine
thế hệ kế tiếp.

Và thứ hai, nó gây ra khó khăn

trong việc bảo quản lạnh.
Tôi cũng sẽ trình bày điều này với quý vị.

Tôi xin chia sẻ với quý vị
về một số nghiên cứu công nghệ

để giải quyết 4 vấn đề trên
mà tôi và nhóm của mình đã thực hiện

tại Đại học

Queensland, Úc

Và công nghệ đó
được gọi là Nanopatch.

Và đây là một mẫu của Nanopatch.

Dưới mắt thường,

nó trông như một hình vuông

nhỏ hơn một con tem bưu điện,

nhưng dưới kính hiển vi,

những gì bạn thấy
là hàng ngàn mũi kim siêu nhỏ

mà mắt thường không thể thấy được.

Và có khoảng 4.000 mũi kim

trên miếng hình vuông này
nếu so với kim tiêm.

Và tôi đã thiết kế chúng

nhằm thực hiện một vai trò then chốt,
đó là kích thích hệ thống miễn dịch của da.

Đó là một chức năng vô cùng quan trọng

của Nanopatch.

Chúng tôi chế tạo Nanopatch

bằng một kĩ thuật

gọi là "khắc ion phản ứng sâu".

và kĩ thuật đặc thù này
được vay mượn

từ ngành công nghiệp bán dẫn,

do đó nó có chi phí thấp

và có thể được tung ra
với số lượng lớn.

Chúng tôi phủ vaccine khô
lên những mũi kim của Nanopatch

và dán nó lên da.

Cách đơn giản nhất để sử dụng

là dùng ngón tay,

nhưng ngón tay của ta
cũng có vài hạn chế,

vì vậy chúng tôi đã sáng chế ra
một thiết bị.

Và nó rất đơn giản.

Bạn có thể gọi nó
là một ngón tay tinh vi.

vận hành bằng lò xo.

Những gì chúng ta làm
là dán Nanopatch lên da--

(Nhấn)

và ngay lập tức
vài thứ sẽ xảy ra.

Trước hết, những mũi kim trên Nanopatch

đâm xuyên qua lớp sừng của da

và vaccine tiết ra nhanh chóng,

trong vòng dưới 1 phút.

Sau đó, chúng ta có thể lấy Nanopatch ra

và bỏ nó đi.

Hơn nữa, chúng ta có thể
tái sử dụng thiết bị này.

Vừa rồi quý vị có thể thấy
Nanopatch hoạt động như thế nào,

và một vài thuận lợi to lớn của nó.

Chúng ta đã nói về việc
nó không có kim tiêm.

Đây là những mũi kim
mà thậm chí bạn không thể nhìn thấy,

và dĩ nhiên hội chứng sợ kim tiêm

cũng không còn là vấn đề.

Bây giờ, chúng ta xét đến

2 thuận lợi to lớn khác:

Một là cải thiện phản ứng miễn dịch
khi truyền vaccine

và hai là không cần phải bảo quản lạnh.

Tôi sẽ bắt đầu với ý đầu tiên:
tính sinh miễn dịch.

Chúng ta cần chút thời gian
để hiểu thêm điều này,

nhưng tôi sẽ cố giải thích nó
bằng những thuật ngữ đơn giản.

Vì thế, tôi sẽ giải thích cho các bạn

cơ chế làm việc của vaccine
một cách dễ hiểu.

Vaccine đưa vào cơ thể

một chất gọi là kháng nguyên.

Đó là một thể vi khuẩn vô hại.

Vi khuẩn vô hại đó,
hay còn gọi là kháng nguyên

khiến cơ thể phát sinh
phản ứng miễn dịch,

học và ghi nhớ
cách đối phó với kẻ xâm phạm.

Khi kẻ xâm phạm thực sự
xuất hiện,

cơ thể nhanh chóng phát sinh
phản ứng miễn dịch

chống lại vaccine đó

và vô hiệu hóa lây nhiễm.

Và cơ thể hoàn thành nhiệm vụ của mình.

Bây giờ, phần lớn vaccine

được đưa vào cơ thể
bằng kim tiêm và ống tiêm theo cách đó,

một công nghệ lạc hậu.

Thế nhưng, điều gây tranh cãi là
kim tiêm hạn chế phản ứng miễn dịch của cơ thể.

Nó bỏ qua điểm miễn dịch trên da.

Để minh họa điều này,

chúng ta cần tham gia vào
một chuyến hành trình xuyên qua da,

bắt đầu với 1 trong số những mũi kim

và dán Nanopatch lên da.

Và chúng ta thấy loại dữ liệu này.

Đây là dữ liệu thực tế.

Chúng ta có thể thấy rằng
có 1 mũi kim của Nanopatch

đâm xuyên qua da

và những màu sắc đó
minh họa cho những lớp da khác nhau.

Để giúp các bạn hiểu
về quy mô của nó,

nếu cả kim tiêm cũng được thể hiện ở đây,
nó sẽ vô cùng to lớn.

Nó sẽ to gấp 10 lần

so với kích thước màn hình,
và đâm sâu cũng gấp 10 lần.

Nó hoàn toàn đơn lẻ.

Bạn có thể thấy ngay rằng (khi sử dụng Nanopatch)
những mũi kim như vậy sẽ đâm xuyên qua da.

Lớp màu đỏ là lớp sừng của da chết,

nhưng lớp màu nâu và tím thẫm

có chứa đầy tế bào miễn dịch.

Ví dụ, trong lớp màu nâu

có một loại tế bào
gọi là tế bào Langerhans.

Mỗi milimet vuông trên cơ thể

có đầy các tế bào Langerhans,

tế bào miễn dịch
cũng như những tế bào khác

mà chúng tôi không thể hiện
trong bức ảnh.

Nhưng các bạn có thể thấy ngay rằng

Nanopatch có thể đạt được
độ sâu cần thiết trên da.

Chúng tôi kích thích hàng ngàn
trong số hàng ngàn các tế bào đặc biệt

nằm trên

bề mặt da đó.

Là người phát minh và thiết kế
để thiết bị này làm được điều đó,

tôi cảm thấy nó thật thú vị.
Nhưng thế thì sao?

Trong thế giới vaccine,
nếu ta kích thích các tế bào,

điều đó nghĩa là gì?

Thế giới vaccine ngày càng tốt hơn.

Nó ngày càng trở nên hệ thống hơn.

Thế nhưng, quý vị không thể nào biết

liệu vaccine có tác dụng hay không

cho đến khi tiến hành thử nghiệm

và chờ đợi.

Thậm chí đến hôm nay,
điều đó giống như một trò may rủi.

Vì vậy, chúng ta vẫn phải đánh cược.

Chúng ta lấy một vaccine cúm,

phủ lên Nanopatch

dán nó lên da,

và chờ đợi.

Và đây là lần thử nghiệm
trên động vật sống.

Chúng tôi chờ đợi suốt 1 tháng,

và đây là điều
mà chúng tôi đã phát hiện được.

Đây là dữ liệu về phản ứng miễn dịch

mà Nanopatch đã tạo ra
(khi tiêm lên da)

so với kim và ống tiêm
(khi tiêm lên cơ).

Ở trục ngang là liều lượng vaccine
(đơn vị: nanogram)

Ở trục dọc là phản ứng miễn dịch
mà cơ thể tạo ra

và đường gạch nối cho thấy
ngưỡng bảo vệ.

Nếu ở trên ngưỡng đó,
phản ứng miễn dịch được xem là có tính bảo vệ,

còn nếu ở dưới ngưỡng
thì không.

Ta có thể thấy
đa phần đường màu đỏ nằm dưới ngưỡng

và chỉ có đúng một điểm, khi tiêm bằng kim tiêm
là có tính bảo vệ,

và đó là với liều lượng vaccine cao
6.000 nanogram.

Nhưng quý vị hãy chú ý đến
sự khác biệt lớn

của đường màu xanh.

Đó là phản ứng miễn dịch mà cơ thể tạo ra
khi sử dụng Nanopatch.

Liều lượng vaccine
truyền đi bằng Nanopatch

gây ra phản ứng miễn dịch
hoàn toàn khác.

Đó là một cơ hội mới.

Đột nhiên, chúng ta có một đòn bẩy
hoàn toàn mới

trong thế giới vaccine.

Chúng ta có thể thúc đẩy nó theo cách

dùng 1 vaccine có tác dụng
nhưng quá đắt

chỉ với liều lượng bằng 1/11
so với dùng kim tiêm.

mà vẫn có tính bảo vệ.

Điều đó có thể đột ngột giảm giá thành vaccine
từ 10 dollar xuống còn 10 cent,

và việc này là vô cùng quan trọng
tại các nước đang phát triển.

Nhưng vẫn còn 1 góc độ khác
đối với vấn đề này.

Các bạn có thể lấy vaccine
hiện không có tác dụng

và làm nó vượt được ngưỡng này

và khiến nó có tính bảo vệ.

Và chắc chắn rằng
trong thế giới vaccine

điều này là quan trọng.

Hãy xét đến 3 căn bệnh nguy hiểm:

HIV, sốt rét, lao phổi.

Chúng gây ra cái chết
cho 7 triệu người mỗi năm,

và hiện không có đủ
phương pháp chủng ngừa cho 3 bệnh này.

Vì vậy, với đòn bẩy mới tiềm năng
mà Nanopatch mang lại,

chúng ta có thể làm được điều đó.

Chúng ta có thể nâng đòn bẩy
để làm các vaccine được chọn vượt qua ngưỡng.

Dĩ nhiên, chúng tôi vẫn làm việc
trong phòng thí nghiệm

với nhiều loại vaccine

đã đạt được phản ứng miễn dịch tương tự

như vaccine bệnh cúm.

Tôi xin chuyển sang

trình bày về một khiếm khuyết khác
của vaccine ngày nay,

đó chính là việc bảo quản lạnh.

Và như tên gọi: bảo quản lạnh,

đó là điều kiện để bảo quản vaccine
từ lúc sản xuất

cho đến khi được tiêm chủng,

tức là ở trạng thái được giữ lạnh.

Điều đó gây ra các thách thức
về lưu trữ và vận chuyển,

nhưng chúng tôi có cách
để giải quyết điều này.

Đây là 1 ví dụ khá cực đoan

nhưng nó minh họa được
các khó khăn về lưu trữ và vận chuyển,

cụ thể ở những vùng thiếu thốn
trang thiết bị

cần thiết để bảo quản lạnh vaccine

và duy trì chuỗi bảo quản lạnh.

Nếu nhiệt độ quá ấm,
vaccine sẽ hỏng,

và điều thú vị là
nếu nhiệt độ quá lạnh,

vaccine cũng sẽ hỏng.

Hiện giờ, rủi ro đó rất cao.

Tổ chức WHO ước tính
ở châu Phi,

hơn một nửa số vaccine
được sử dụng

được xem như không có tác dụng

bởi vì chuỗi bảo quản lạnh
đã bị phá vỡ.

Đó là một rắc rối lớn,
vì khi sử dụng kim và ống tiêm,

vaccine phải ở dạng lỏng,
và khi ở dạng lỏng, nó cần được làm lạnh.

Thuộc tính quan trọng của Nanopatch

chính là việc vaccine ở dạng khô,

và khi ở dạng khô,
nó không cần được làm lạnh.

Trong phòng thí nghiệm,
chúng tôi đã cho thấy rằng

vaccine có thể được bảo quản
ở 23 độ C

trong hơn 1 năm
mà không mất đi hoạt tính.

Đó là một sự cải tiến đáng kể.

(Võ tay)

Chúng tôi cũng rất vui mừng
vì điều này.

Và điều quan trọng là
chúng tôi đã thực sự chứng minh được

công dụng của Nanopatch
trong bối cảnh phòng thí nghiệm.

Với tư cách là 1 nhà khoa học,
tôi yêu điều đó và yêu khoa học.

Tuy nhiên, với tư cách là 1 kĩ sư,

1 kĩ sư sinh học

và cũng là 1 con người,

tôi sẽ không thỏa mãn

cho đến khi mang được nó
ra khỏi phòng thí nghiệm

và đưa nó đến tay người dân
với số lượng lớn,

đặc biệt là cho những người cần nó nhất.

Vì thế, chúng tôi đã bắt đầu
chuyến hành trình đặc biệt này,

và bắt đầu nó
theo 1 cách khác lạ.

Chúng tôi bắt đầu với Papua New Guinea.

Giờ đây, Papua New Guinea là ví dụ
của một quốc gia đang phát triển.

Đất nước này có diện tích
ngang bằng với Pháp,

nhưng lại hứng chịu nhiều rào cản lớn

tồn tại trong thế giới vaccine ngày nay.

Đó chính là lưu trữ và vận chuyển.

Ở đất nước này,
chỉ có 800 tủ lạnh để bảo quản vaccine.

Nhiều cái trong số chúng đã cũ kĩ,
như chiếc này ở Port Moresby.

Nhiều cái thì hỏng hóc
và không có ở vùng cao nguyên, nơi rất cần chúng.

Đó là một thách thức.

Nhưng Papua New Guinea
có số trường hợp nhiễm HPV,

hay còn gọi là virus sinh u nhú ở người
(yếu tố nguy cơ) cao nhất trên thế giới.

Tuy nhiên, vaccine đó
lại không sẵn có ở số lượng lớn

bởi vì giá thành quá đắt.

Vì 2 lý do đó,
cùng với các thuộc tính của Nanopatch,

chúng tôi đã tham gia
vào nghiên cứu và làm việc với Nanopatch

và đưa nó đến Papua New Guinea

và chúng tôi sẽ tiếp tục theo dõi nó
trong thời gian sắp tới.

Giờ đây, tiến hành công việc này
là không hề dễ dàng.

Đó là một thách thức,

nhưng tôi không muốn làm việc gì khác ,
ngoại trừ việc này ra.

Và khi nhìn về tương lai

tôi muốn chia sẻ với các bạn
một ý tưởng:

Đó là ý tưởng về một tương lai

mà con số 17 triệu người tử vong mỗi năm

do các bệnh truyền nhiễm

chỉ còn là một chú thích lịch sử.

Và nó có được

là nhờ các vaccine được cải tiến,
cải tiến 1 cách triệt để.

Giờ đây, đứng trước các bạn
ngày hôm nay

tại nơi kim và ống tiêm,
thiết bị có cách đây 160 năm

ra đời,

tôi trình bày với các bạn
một hướng tiếp cận thay thế

mà có thể khiến điều đó xảy ra,

và đó chính là Nanopatch,
một thiết bị không có kim tiêm, không gây đau đớn,

không cần bảo quản lạnh
và có khả năng cái thiện tính sinh miễn dịch.

Xin chân thành cảm ơn.

(Vỗ tay)