Các nhà khoa học tại CSIRO (Cơ quan nghiên cứu khoa học và kỹ nghệ quốc gia của Úc) đã phát minh ra loại vật liệu giúp bảo quản vắc xin ở nhiệt độ lên tới 37°C trong 3 tháng.
Daniel Layton, nhà khoa học tham gia dự án, giải thích: “Tiêm chủng là một trong những biện pháp can thiệp y tế hiệu quả nhất, cứu sống hàng triệu người mỗi năm; tuy nhiên, việc cung cấp vắc xin, đặc biệt là cho các nước đang phát triển, là một thách thức vì họ thường thiếu chuỗi cung ứng bảo quản lạnh cần thiết để duy trì khả năng tồn tại của vắc xin”.
Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã ước tính rằng hơn 50% vắc xin bị lãng phí mỗi năm. Một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sự lãng phí đó là thách thức trong việc bảo quản ở nhiệt độ lạnh ổn định. Hầu hết các loại vắc xin cần được bảo quản trong phạm vi nhiệt độ từ 2-8°C để tránh bị hư hỏng. Đặc biệt đối với các loại vắc xin mRNA mới, cần được bảo quản ở nhiệt độ lạnh hơn, dưới 0°C.
Phát minh mới này sử dụng vật liệu khung hữu cơ-kim loại (hay vật liệu khung cơ kim - MOF) được chế tạo từ nguyên liệu kết tinh xốp, có thể hòa tan được. Khung này bao phủ các phân tử vắc xin, bảo vệ chúng khỏi sự hư hỏng do nhiệt cho đến khi cần được sử dụng. Tại thời điểm đó, một dung dịch được thêm vào để hòa tan lớp phủ MOF và vắc xin được sử dụng như bình thường.
Để kiểm tra hiệu quả của vật liệu mới này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng 2 loại vắc xin virus sống phổ biến (một loại dành cho bệnh gia cầm và loại còn lại dành cho bệnh cúm) thường bị hư hỏng trong vòng vài ngày nếu không được bảo quản lạnh.
Daniel Layton cho biết thêm: “Vắc xin virus sống cực kỳ hiệu quả, nhưng thành phần phức tạp của chúng khiến chúng dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao và chưa tìm ra kỹ thuật bảo quản ổn định nào”.
Kết quả thí nghiệm cho thấy lớp phủ MOF có khả năng bảo vệ hai loại vắc xin trên trong 12 tuần ở cả nhiệt độ phòng và nhiệt độ lên đến 37°C.
Hình ảnh TEM của phân tử vắc xin không có và có bao phủ MOF
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu lưu ý rằng vẫn còn nhiều việc phải làm trước khi lớp phủ MOF có thể được thương mại hóa và triển khai trong thực tế; đặc biệt là thử nghiệm trên các loại vắc xin mRNA.
Tác giả chính của nghiên cứu này, Ruhani Singh, lạc quan rằng vật liệu mới này sẽ tăng đáng kể khả năng tiếp cận vắc xin trên toàn thế giới. Singh cho biết kỹ thuật này rẻ và dễ dàng mở rộng quy mô, nghĩa là nó có thể nhanh chóng đưa vào các quy trình sản xuất vắc xin hiện tại.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Ruhani Singh, Jacinta F White, Malisja de Vries, Gary Beddome, Meiling Dai, Andrew G Bean, Xavier Mulet, Daniel Layton, Cara M Doherty, Biomimetic metal-organic frameworks as protective scaffolds for live-virus encapsulation and vaccine stabilization, Acta Biomaterialia, 2022, 142:320-331.