PTN Kỹ thuật Dược

Giới thiệu chung

Hiện nay lĩnh vực công nghiệp dược (pharmaceutical industry) đang phát triển mạnh mẽ tại Việt Nam. Trong hai thập niên vừa qua, các công ty dược Việt Nam đã và đang tập trung đầu tư mạnh mẽ cho các nhà máy dược phẩm với công nghệ hiện đại. Cả nước đã có trên 100 nhà máy đạt tiêu chuẩn GMP-WHO (Thực hành tốt sản xuất thuốc theo tiêu chuẩn Tổ chức Y tế Thế giới). Đặc biệt khu vực miền nam, Thành phố Hồ Chí Minh nói riêng và khu vực Đông Nam Bộ nói chung, là nơi tập trung hầu hết các công ty dược phẩm hàng đầu trong và ngoài nước. Tuy nhiên, giá thuốc hiện nay vẫn không ngừng tăng cao, thuốc ngoại lấn lướt thuốc nội. Thách thức đối với các doanh nghiệp là phải có các sản phẩm chất lượng cao, đa dạng hóa các sản phẩm phù hợp với người bệnh Việt Nam. Muốn vậy, ngành sản xuất dược phẩm phải quan tâm chú trọng công nghệ sản xuất, tiếp cận các công nghệ mới, hiện đại; song song cần đầu tư mạnh cho hoạt động nghiên cứu phát triển sản phẩm mới. Do đó, nhu cầu thực tế nguồn nhân lực hoạt động trong lĩnh vực dược, đặc biệt một lực lượng các kỹ sư hoạt động trong lĩnh vực kỹ thuật sản xuất dược phẩm và nghiên cứu khoa học trình độ cao là rất lớn nhằm phục vụ công tác chăm sóc sức khỏe nhân dân toàn diện với chất lượng ngày càng cao phù hợp với sự phát triển kinh tế – xã hội của đất nước.

Kỹ thuật dược (Pharmaceutical engineering) là chương trình học đang được xây dựng và phát triển tại Bộ môn Kỹ thuật Y sinh – ĐH Quốc tế – ĐH Quốc Gia TP HCM nhằm đáp ứng nguồn nhu cầu này. Mục tiêu của chương trình đào tạo là tạo ra nguồn nhân lực được trang bị các kỹ năng làm việc trong lĩnh vực công nghiệp dược, đặc biệt trên khía cạnh kỹ thuật của sản xuất dược phẩm.  Chương trình học được thiết kế tập trung chuyên môn hóa về sản xuất dược phẩm, đặc biệt các sản phẩm tiếp cận các công nghệ mới, tiêu biểu như công nghệ nano trong lĩnh vực dược. Công nghệ nano trong dược phẩm cho các sản phẩm hạt nano có kích cỡ nhỏ hơn 80 nghìn lần so với độ dày của sợi tóc mà mắt thường không thể nhìn thấy được. Các hạt này có khả năng chứa thuốc trị liệu (như các thuốc điều trị ung thư) và các tác nhân cho hình ảnh chụp mô tế bào sinh vật. Liệu pháp hóa trị ung thư hiện nay thường gây tác dụng phụ nghiêm trọng cho bệnh nhân do phần lớn các phân tử thuốc không thể tập trung đến được vị trí mô ung thư cần điều trị mà đi đến cả các tế bào khỏe mạnh gây độc tính cho các tế bào này. Các hạt nano được nghiên cứu với mục đích làm tăng hiệu quả điều trị, giảm được độc tính cũng như các tác dụng phụ thường thấy ở công thức thuốc kháng ung thư thông thường đang có trên thị trường. Điều này có được là do các hạt nano có khả năng vận chuyển thuốc đến các bộ phận mong muốn trong cơ thể với liều thích hợp và theo đúng thời gian mong muốn, tức là đảm bảo được 3 yếu tố tạo nên tính an toàn, hiệu quả của thuốc: đúng nơi, đúng lúc và đúng liều. Bên cạnh đó, các mô ung thư cần được quan sát để hỗ trợ kế hoạch điều trị và đánh giá đáp ứng của mô sau khi điều trị. Các hạt nano có tác nhân tương phản hay phát quang để cải thiện độ phân giải cho hình ảnh chụp trong chẩn đoán y sinh. Đây là điểm đặc biệt của chương trình học tại Bộ môn Kỹ thuật Y sinh, so với chương trình học Dược sĩ.

Sinh viên ra trường vì vậy có cơ hội làm việc trong lĩnh vực công nghiệp dược tại các công ty dược phẩm, hỗ trợ các dược sĩ về các kỹ thuật chế tạo các sản phẩm theo công nghệ mới. Ví dụ, công việc trong khu vực sản xuất, hoặc phòng nghiên cứu và phát triển sản phẩm mới, hoặc phòng kiểm tra chất lượng tại các nhà máy sản xuất dược phẩm. Ngoài ra, sinh viên ra trường có thể làm việc tại các phòng thí nghiệm nghiên cứu như các phòng thí nghiệm công nghệ nano ứng dụng trong lĩnh vực dược, các phòng thí nghiệm y sinh tại các trường đại học.

Nghiên cứu khoa học
Các hướng  nghiên cứu chính:
1. Hệ vận chuyển và phóng thích thuốc có kiểm soát
2. Công nghệ nano và vi mạch trong y dược học
3. Hệ vận chuyển thuốc tiên tiến
Các đề tài đã và đang nghiên cứu tại phòng thí nghiệm kỹ thuật dược:

1. Nghiên cứu bào chế viên phóng thích có kiểm soát của hệ phân tán rắn chứa các thuốc khó tan.
a. Nghiên cứu cải tiến hệ phân tán rắn nâng cao hiệu quả tăng sinh khả dụng của thuốc:

Dùng polyme trương phồng để kiểm soát tốc độ phóng thích thuốc bằng phương pháp nóng chảy trong hệ phân tán rắn. Công trình nghiên cứu đã được công bố trên các tạp chí “International Journal of Pharmaceutics”và “Pharmaceutial Research” (2015)

b. Nghiên cứu kiểm soát tốc độ phóng thích của thuốc khó tan Isradipine

Viên isradipine và đồ thị biểu diễn sự phóng thích có kiểm soát của thuốc theo thời gian.

So với hoạt chất chưa được bào chế (là dạng thuốc khó tan nên hiệu quả điều trị kém) thì hệ phân tán rắn làm tăng đáng kể nồng độ thuốc từ đó làm tăng hiệu quả điều trị cho bệnh nhân. Bên cạnh đó, viên phóng thích có kiểm soát chứa hệ phân tán rắn duy trì được nồng độ thuốc trong thời gian dài do đó mang đến sự tiện lợi và hiệu quả cho bệnh nhân thông qua việc giảm thiểu liều thuốc phải dùng hàng ngày.  Công trình nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí “Journal of Drug Delivery Science and Technology” (2013)

2. Nghiên cứu tổng hợp vật liệu cấu trúc nano oxit sắt từ trong điều trị ung thư và chẩn đoán.
Liệu pháp hóa trị ung thư có hạn chế là thường gây ra các tác dụng phụ không mong muốn cho người bệnh. Nguyên nhân là do dạng dung dịch tiêm thông thường của các thuốc này thường bị đào thải nhanh ra khỏi hệ thống tuần hoàn máu, dẫn đến phần lớn các phân tử thuốc không thể đến được vị trí mô ung thư để điều trị. Thêm vào đó, vì kích thước nhỏ và/hoặc rất khó tan trong nước, các thuốc ung thư có khuynh hướng tạo ra thể tích phân bố lớn trong cơ thể, dẫn đến độc tính cho các tế bào khỏe mạnh.

Mặt khác, các mô ung thư cần được quan sát để hỗ trợ kế hoạch trị liệu trong quá trình điều trị và đánh giá đáp ứng của mô sau khi điều trị. Chụp cộng hưởng từ (MRI) là phương pháp phổ biến trong chẩn đoán y sinh. Tuy nhiên, MRI thường thiếu độ nhậy trong việc phát hiện các mô ung thư nhỏ vì độ tương phản thấp giữa mô ung thư và mô bình thường. Do đó, cần thiết phải có tác nhân tương phản như oxit sắt từ để cải thiện độ phân giải cho hình ảnh MRI.

Vì vậy, nghiên cứu này thiết kế một hệ vật liệu mới bao gồm các hạt nano oxit sắt từ với chức năng kép: vận chuyển thuốc kháng ung thư đến mô ung thư để điều trị và là tác nhân tương phản cho việc chụp MRI trong quan sát và chẩn đoán bệnh này.

Các hạt nano sắt từ được nghiên cứu chức năng hóa bề mặt để mang thuốc kháng ung thư. Công trình nghiên cứu đã được chấp nhận công bố trên các tạp chí “Current Drug Delivery” (2015)

2. Bào chế dạng phân liều đưa Fucoidan đến vị trí ung thư ruột kết.
Fucoidan, chiết xuất từ tảo nâu, được xem là món quà giá trị nhất của đại dương bởi khả năng chống chọi của nó trong căn bệnh ung thư. Dạng bào chế phóng thích Fucoidan tại ruột kết nhằm đạt được hàm lượng Fucoidan cao trong môi trường ruột kết, nâng cao khả năng điều trị ung thư ruột kết. Bằng cách điều chế này, chế phẩm có thể đưa được một lượng Fucoidan tối đa đến nơi cần tác động là ruột kết. Hay nói một cách khác, sản phẩm này ngăn cản được Fucoidan phóng thích trong môi trường dạ dày nhưng có thể phóng thích và duy trì sự phóng thích Fucoidan trong môi trường ruột kết, qua đó làm tăng khả năng tác động lên tế bào ung thư ruột kết.

Hiện nay viên Fucoidan đang lưu hành trên thị trường là dạng bào chế thông thường nên không đạt được hàm lượng Fucoidan cao trong môi trường ruột kết do fucoidan đã được hấp thu ở dạ dày. Do đó, không đặc hiệu cho điều trị ung thư ruột kết.

 Viên fucoidan phóng thích thuốc tại vị trí ruột kết đang được nghiên cứu dùng acidifier phối hợp với các polyme tan trong ruột

4. Nghiên cứu cải tiến các hạt nano làm tăng khả năng làm tăng sinh khả dụng của thuốc

Nghiên cứu dùng sóng siêu âm tạo các hạt nano và ảnh hưởng của tương tác xảy ra. Công trình nghiên cứu đã công bố trên các tạp chí “Ultrasonics Sonochemistry” (2015)

5. Nghiên cứu tổng hợp vật liệu tạo self-assembled nanoparticles mang các thuốc kháng ung thư

6. Nghiên cứu viên viên bám dính niêm mạc cho các thuốc khó tan từ các hệ nano

Phòng thí nghiệm phục vụ công tác giảng dạy và nghiên cứu:

  1. Máy đo độ hòa tan (Pharmatest – Đức)

2. Máy đo độ cứng (Logan – Mỹ)

3. Sắc ký lỏng cao áp (Dionex – Mỹ)

5. Máy dập viên (Tianfeng – Đài Loan)

6. Máy bao phim mini (Tiantai – Đài Loan)

7. Bể lắc gia nhiệt (Julabo – Mỹ)

8. Cân phân tích điện tử (Satorius – Đức)

9. Máy cất nước hai lần (Shanghai Sanshen Medical – Đài Loan)

10. Thiết bị phân tán bằng sóng siêu âm (Qsonica – Mỹ)

11. Máy khuấy từ gia nhiệt (Thermo Scientific-Mỹ)

12. Máy đo pH/ điện thế để bàn (Jenway – Anh)

13. Máy vortex (Fisher Scientific – Mỹ)

14. Bể rửa siêu âm có gia nhiệt (Daihan – Hàn Quốc)

15. Tủ sấy (Memmert -Đức)

16. Máy sấy tầng sôi (Retsch – Đức)

17. Máy ly tâm siêu tốc (Sigma – Đức)

18. Máy quang phổ tử ngoại khả kiến cho sinh học (Jasco – Nhật)

19. Máy đo độ mài mòn (Pharmatest – Đức)

 

20. Máy phun sấy (Eyela – Nhật)

21. Tủ hút khí độc (fume hood) (ESCO – Singapore)

22. Máy đo độ tan rã (Pharmatest – Đức)

Bảng tổng hợp thiết bị:

TTTên thiết bịTính năng, đặc tính kỹ thuật chínhTrị  giá (triệu đồng)Số lượngNăm muaTình trạng
1Máy đo độ hòa tanThử tốc độ hòa tan của thuốc33012012Tốt
2Máy đo độ cứng của viênĐo được độ cứng, trọng lượng, độ dày và đường kính viên thuốc trong một phép đo24012012Tốt
3Máy dập viênDập viên nén1512012Tốt
4Máy bao phim miniBao phim quy mô phòng thí nghiệm3812012Tốt
5Máy cất nước hai lầnCung cấp nước cất 2 lần2012012Tốt
6Sắc ký lỏng cao ápPhân tích định lượng86512012Tốt
7Bể rửa siêu âm có gia nhiệtBể siêu âm thể tích 9,5 lít, có gia nhiệt và hẹn giờ1522012Tốt
8Tủ sấySấy vật liệu5712012Tốt
9Cân phân tích điện tửCân chính xác39,412012Tốt
10Máy lắc Vortex dạng pulsingTrộn mẫu2112012Tốt
11Thiết bị phân tán bằng sóng siêu âmTạo hạt nano bằng sóng siêu âm155,412012Tốt
12Bể lắc gia nhiệtủ vật liệu10712012Tốt
13Máy đo pHĐo pH35,6512012Tốt
14Máy khuấy từ gia nhiệtTrộn mẫu có gia nhiệt1812012Tốt
15Máy đo độ tan rãĐo độ rã của viên12012015Tốt
16Máy đo độ mài mònĐo độ mài mòn của viên8812015Tốt
17Máy quang phổ tử ngoại khả kiến cho sinh họcPhân tích định lượng33212015Tốt
18Máy ly tâm siêu tốcLy tâm các hạt nano45012015Tốt
19Máy sấy tầng sôiSấy mẫu bằng sấy tầng sôi25012015Tốt
20Máy phun sấySấy mẫu bằng phun sấy các vật liệu lỏng70012015Tốt
21Tủ hút khí độc (fume hood)Thao tác các hóa chất khí độc hại10012015Tốt