CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ CÔNG NGHỆ BỨC XẠ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU
Công nghệ bức xạ (CNBX) - một lĩnh vực khoa học công nghệ đa ngành mà nền tảng là sự kết hợp chủ yếu giữa các ngành vật lý, hoá học và sinh học. Trên thế giới, ngoài các ứng dụng quy mô công nghiệp (khử trùng dụng cụ y tế, chiếu xạ bảo quản thực phẩm, chiếu xạ kiểm dịch, chế tạo vật liệu và xử lý môi trường), công nghệ bức xạ còn được sử dụng rộng rãi và đạt nhiều thành tựu đáng kể trong nghiên cứu cơ bản, nghiên cứu ứng dụng.
Trung tâm Chiếu xạ Hà nội là cơ sở chiếu xạ bán công nghiệp đầu tiên tại Việt Nam và cũng là một trong những đơn vị tiên phong của cả nước thực hiện các nghiên cứu, ứng dụng trong lĩnh vực CNBX. Tới nay, Trung tâm đã thực hiện nhiều mảng nghiên cứu, ứng dụng CNBX với các sản phẩm có khả năng và triển vọng ứng dụng tốt.
Trong giai đoạn mới thành lập, các đề tài, dự án tập trung chủ yếu liên quan tới xử lý chiếu xạ tia gamma cho mục đích thanh trùng, bảo quản các loại nông sản và thực phẩm (gạo, các loại đậu đỗ, gia vị, khoai tây, hành tây, nấm thương phẩm…), các sản phẩm phi thực phẩm (da giầy, vải may mặc, thuốc lá nguyên liệu, nguyên liệu thô và các sản phẩm thuốc đông nam dược) cũng như tiệt trùng mô ghép, dụng cụ và vật phẩm y tế dùng trong lâm sàng thay cho các phương pháp truyền thống hiệu quả thấp hay phương pháp hóa học đang dần bị cấm sử dụng.
Từ những năm 1999-2000, Trung tâm là đơn vị đi tiên phong thực hiện các nghiên cứu về xử lý kiểm dịch bằng bức xạ gamma đối với nhiều loại trái cây mà tiêu biểu nhất trái thanh long, cung cấp dữ liệu khoa học tin cậy mở đường cho sự có mặt lần đầu tiên của trái Thanh Long Việt Nam vào thị trường Mỹ tháng 11 năm 2008. Tới nay, chiếu xạ kiểm dịch trái cây đã trở thành một mảng dịch vụ quan trọng cho nhiều cơ sở chiếu xạ công nghiệp trong cả nước với 7 loại quả tươi (bao gồm thanh long, chôm chôm, nhãn, vải, vú sữa, xoài và bưởi) được Cơ quan Kiểm dịch động thực vật Mỹ (APHIS) cấp phép và hiện đang xuất khẩu tới nhiều thị trường khó tính như Mỹ, Úc, New Zealand,…
Việc ký kết Hiệp định hợp tác song phương giữa Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam (VINATOM) và Viện Năng lượng Nguyên tử Nhật Bản (JAEA) vào năm 2000 đã mở ra hướng nghiên cứu mới trong lĩnh vực xử lý chiếu xạ các polyssacharide tự nhiên. Các hiệu ứng cắt mạch, khâu mạch và ghép mạch trên vật liệu polymer khi xử lý chiếu xạ giúp cải thiện cũng như tạo ra các tính năng mới cho vật liệu ứng dụng để sản xuất các chất có hoạt tính sinh học, vật liệu hydrogel siêu hấp thụ, vật liệu polymer bền nhiệt… dùng trong công nông nghiệp, y tế và bảo vệ môi trường. Nhiều phân đoạn chitosan cắt mạch bức xạ đã được sử dụng như chất kết dính trong sản xuất thức ăn nuôi tôm, chất kháng khuẩn, chất kích thích sinh trưởng thực vật, màng bọc bảo quản quả tươi, vật liệu trợ dệt…các hydrogen khâu mạch nguồn gốc tinh bột được dùng làm màng bao gói, vật liệu siêu hấp thụ nước, hấp thụ chất ô nhiễm, cố định vi sinh vật hữu ích dùng trong nông nghiệp và xử lý nước thải. Màng poly (lactic acid) bền nhiệt cũng được tạo ra bằng phương pháp khâu mạch bức xạ. Bên cạnh đó xử lý chiếu xạ cũng được sử dụng làm tác nhân khơi mào trong trùng hợp polyme ghép bức xạ và tổng hợp các hạt nano, nano gel… làm hệ dẫn thuốc, vật liệu y sinh. Nhiều sản phẩm có tiềm năng ứng dụng cao từ kết quả nghiên cứu thu được đã được sản xuất thử nghiệm, nhiều công trình nghiên cứu đã được các cán bộ của Trung tâm công bố và trình bày tại hội nghị, hội thảo trong ngoài nước.
Với chủ trương thành lập các nhóm nghiên cứu mạnh của Viện Năng Lượng Nguyên tử Việt Nam cũng như đẩy mạnh “Ứng dụng Công nghệ Bức xạ trong lĩnh vực sinh học và nông nghiệp”, trong năm 2014-2015 nhóm nghiên cứu về công nghệ sinh học của Trung tâm đã phối hợp với phòng Sinh học Phân tử, Đại học Quốc gia lần đầu tiên thực hiện các nghiên cứu mang tính đột phá kết hợp giữa xử lý chiếu xạ và công nghệ riboxom trong gây tạo đột biến vi sinh vật với mong muốn tạo ra một kỹ thuật gây đột biến mới, hiệu quả cao, phổ áp dụng rộng trong việc nâng cao năng suất sản xuất các sản phẩm thứ cấp từ vi sinh vật. Hiện tại, đây cũng là hướng nghiên cứu đang được tiếp tục triển khai với một số kết quả khả quan, có tiềm năng ứng dụng lớn, tạo được các chủng vi sinh đột biến bởi phóng xạ có khả năng sinh sản phẩm thứ cấp vượt trội so với chủng dại (các chủng Bacillius subtilis đột biến có khả năng sinh protease cao hơn 2,7 lần, các chủng Trichoderma có khả năng sinh cellulase cao hơn 2,5 lần, các chủng Trichoderma có khả năng kháng nấm bệnh vượt trội...).
Một hướng nghiên cứu khác đang được quan tâm và ưu tiên thực hiện tại Trung tâm đó là ứng dụng CNBX trong nghiên cứu, phát triển các sản phẩm chăm sóc sức khỏe từ một số loại dược liệu quý và đặc hữu của Việt Nam (Đông trùng hạ thảo, Sâm Ngọc Linh...). Đây là hướng nghiên cứu mới, có tiềm năng ứng dụng lớn mà Trung tâm đã thực hiện từ năm 2016 tới nay. Thông qua việc thực hiện các đề tài nghiên cứu, các sản phẩm đông trùng hạ thảo do Trung tâm nuôi cấy có hàm lượng dược chất cao (hàm lượng Adenosin 187 mg/100g, Cordycepin 368 mg/100g), thể hiện hoạt tính chống oxy hóa và hiệu quả bảo vệ phóng xạ ở mức độ phân tử cũng như mức độ tế bào vượt trội so với các sản phẩm cũng loại trên thị trường. Bên cạnh đó, ứng dụng CNBX trong nuôi cấy invitro Sâm Ngọc Linh cũng có nhiều kết quả khả quan. Sử dụng chiếu xạ liều thấp (20 Gy) như yếu tố kích thích tăng trưởng thực vật đã làm tăng số lượng rễ bất định (tăng 1,51 lần) và hàm lượng saponin tổng số trong rễ bất định (tăng 1,46 lần) so với mẫu sâm Ngọc Linh không chiếu xạ nuôi cấy cùng điều kiện. Việc tiếp tục mở rộng và phát triển hướng nghiên cứu này sẽ mang lại ý nghĩa lớn về mặt ứng dụng thực tiễn, góp phần tạo ra một loại nguyên liệu dược có nhiều hoạt tính sinh học quý, hỗ trợ cho sức khỏe của cộng đồng.
Phòng Nghiên cứu Công nghệ Bức xạ