Công nghệ lưu trữ vaccine nhiều tháng không cần tủ lạnh

Các nhà nghiên cứu tìm ra một vật liệu phủ cho phép để vaccine ngoài tủ lạnh ít nhất 3 tháng, giúp vận chuyển vaccine trở nên dễ dàng hơn.

Nhóm nghiên cứu đến từ Tổ chức Khoa học và nghiên cứu công nghiệp Khối thịnh vượng chung (CSIRO) phát triển phương pháp mới để bảo vệ vaccine nguyên vẹn trước nhiệt độ cao. Kết quả nghiên cứu chứng minh khái niệm cho thấy phương pháp này giúp bảo quản vaccine ở nhiệt độ 37 độ C trong 3 tháng liền.

Ảnh chụp dưới kính hiển vi điện tử của hạt vaccine không có lớp phủ MOF (trái) và có lớp phủ MOF (phải) ở 37 độ C. (Ảnh: Ruhani Singh)

"Tiêm chủng là một trong những biện pháp can thiệp y tế hiệu quả nhất, cứu sống hàng triệu người mỗi năm. Tuy nhiên, vận chuyển vaccine, đặc biệt tới các nước đang phát triển, rất khó khăn do họ thường thiếu dây chuyền trữ lạnh cần thiết để bảo quản vaccine", Daniel Layton, nhà nghiên cứu làm việc trong dự án, giải thích.

Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) ước tính hơn 50% vaccine bị lãng phí mỗi năm. Một trong những nguyên nhân chính dẫn tới sự lãng phí đó là duy trì vaccine ở nhiệt độ lạnh ổn định. Phần lớn vaccine cần lưu trữ ở nhiệt độ 2 - 8 độ C nhằm ngăn chặn xuống cấp. Một số vaccine, đặc biệt là vaccine mARN mới, thậm chí cần giữ ở nhiệt độ lạnh hơn, dưới 0 độ C.

Phương pháp do các nhà nghiên cứu CSIRO phát triển sử dụng một vật liệu tinh thể rỗng có thể hòa tan mang tên khung hữu cơ kim loại (MOF). Vật liệu này bao phủ phân tử vaccine, bảo vệ chúng khỏi xuống cấp do nhiệt độ cao cho tới khi cần sử dụng vaccine. Khi đó, chỉ cần thêm một dung dịch để hòa tan lớp phủ MOF và vaccine có thể dùng như bình thường.

Cara Doherty, thành viên nhóm nghiên cứu, giải thích MOF là vật liệu tinh thể rỗng có thể phát triển xung quanh vaccine để hình thành khung giàn bảo vệ trước biến động nhiệt độ. MOF hoạt động tương tự khung giàn dựng quanh nhà. Khi dỡ khung giàn, ngôi nhà vẫn nguyên vẹn và điều tương tự cũng đúng khi hòa tan MOF ở vaccine.

Để thử nghiệm phương pháp mới, nhóm nghiên cứu sử dụng hai vaccine chứa virus sống phổ biến. Hai loại vaccine này (một dùng cho bệnh ở gia cầm và một dùng cho bệnh cúm), thường xuống cấp trong vòng vài ngày nếu không bảo quản trong tủ lạnh. Vaccine virus sống cực hiệu quả nhưng thành phần phức tạp khiến chúng dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao, Layton cho biết.

Thí nghiệm thành công cho thấy lớp phủ MOF bảo vệ hai loại vaccine trong 12 tuần ở cả nhiệt độ phòng và nhiệt độ lên tới 37 độ C. Ảnh chụp tổng quát hé lộ vaccine vẫn dùng được sau 3 tháng không lưu trữ trong tủ lạnh. Nhóm nghiên cứu nhấn mạnh vẫn còn nhiều việc cần làm trước khi thương mại hóa lớp phủ MOF và triển khai trong thực tế. Lớp phủ cần tối ưu hóa và thử nghiệm với nhiều loại vaccine khác như mARN.

Tuy nhiên, trưởng nhóm nghiên cứu, Ruhani Singh, tin tưởng phương pháp mới sẽ góp phần tăng tỷ lệ tiếp cận vaccine trên khắp thế giới. Theo ông, đây là kỹ thuật rẻ và dễ tăng quy mô, có thể chuyển thẳng vào quy trình sản xuất vaccine hiện nay. Ông và cộng sự công bố kết quả nghiên cứu trên tạp chí Acta Biomaterialia hôm 5/2.

• Trái đất có "vật chất ở chiều không gian khác", giới khoa học bối rối suốt 90 năm
• Top 12 vật thể kỳ lạ nhất trong vũ trụ
• Đã tìm ra vua thiên hà của vũ trụ, chứa hàng loạt "trái tim quái vật"