Tại Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia dành cho học sinh trung học năm học 2024-2025, tỉnh Nam Định có 3 dự án dự thi và đều đoạt giải. Những dự án này không chỉ thể hiện được ý tưởng và khả năng sáng tạo khoa học của học sinh mà còn mang tính ứng dụng cao trong đời sống...
* Phát triển sản phẩm y khoa
 |
| Nhóm học sinh Phạm Gia Phát và Nguyễn Trọng Đức, Trường Trung học Phổ thông chuyên Lê Hồng Phong (thành phố Nam Định) trao đổi cùng cô giáo hướng dẫn về cách tạo gel fibrin từ máu dây rốn người sử dụng trong điều trị cầm máu và liền vết thương. |
| Ảnh: Nguyễn Lành - TTXVN |
Giành giải Nhì cuộc thi với dự án “Gel Fibrin từ máu dây rốn người - Giải pháp mới trong điều trị cầm máu và liền vết thương”, nhóm học sinh Phạm Gia Phát (lớp 11 chuyên Sinh) và Nguyễn Trọng Đức (lớp 11A1), Trường Trung học phổ thông chuyên Lê Hồng Phong (thành phố Nam Định) đã gợi mở việc phát triển sản phẩm y khoa có ý nghĩa thực tiễn và hiệu quả kinh tế.
Em Nguyễn Trọng Đức cho biết, trong quá trình học tập và cuộc sống hằng ngày, nhận thấy việc cầm máu ở những vết thương nhỏ diễn ra nhanh nhưng với những vết thương lớn quá trình này rất lâu, Đức và Phát đã suy nghĩ về sản phẩm sinh học, giúp đẩy nhanh quá trình cầm máu.
“Quá trình tìm hiểu, biết được gel fibrin từ huyết tương giàu tiểu cầu đã được sử dụng rộng rãi trong phẫu thuật để cầm máu. Ở nước ta đã có một số báo cáo về tác dụng của huyết tương giàu tiểu cầu từ máu dây rốn trong kích thích liền vết thương nhưng chưa có công bố nào về việc sử dụng gel fibrin từ huyết tương giàu tiểu cầu từ máu dây rốn cho tác dụng cầm máu và bịt vết thương. Do đó, dưới sự hướng dẫn của cô giáo Trần Thị Thanh Xuân, chúng em đã lên ý tưởng thực hiện đề tài khoa học này”, em Đức chia sẻ.
Để tạo gel fibrin, nhóm học sinh đã lấy máu dây rốn người được thu thập trong 24 giờ, bảo quản ở 4 độ C, tiến hành ly tâm nhiều lần để thu được mẫu huyết tương giàu tiểu cầu. Ở mẫu huyết tương này, các em đã bổ sung thêm canxi gluconat 10% theo tỉ lệ 8:2, ủ tại nhiệt độ 37 độ C và thu được gel fibrin. Nhằm tìm hiểu hiệu quả cầm máu và kích thích liền vết thương của gel fibrin từ máu dây rốn, nhóm học sinh đã kết hợp 2 phương pháp nghiên cứu “in vivo” (nghiên cứu được thực hiện trên một sinh vật sống) và "in vitro" (nghiên cứu được thực hiện trong đĩa thí nghiệm hoặc ống nghiệm).
Qua 2 phương pháp nghiên cứu, các em khẳng định gel fibrin từ máu dây rốn có khả năng cầm máu nhanh hơn. Cùng với đó, các em nhận thấy, ngoài việc an toàn với tế bào, tăng khả năng kích thích tăng sinh nguyên bào sợi, gel còn có khả năng kích thích sự hình thành mạch máu.
Em Phạm Gia Phát cho hay, điểm mới trong dự án là sản phẩm được nghiên cứu sử dụng máu cuống rốn thay cho máu ngoại vi. Đây là nguồn nguyên liệu dồi dào vì sau khi sinh nở, cuống rốn được loại bỏ và có thể được nghiên cứu sử dụng. Bên cạnh đó, các em sử dụng canxi gluconat thay cho canxi clorua - chất được sử dụng trong quá trình sản xuất các sản phẩm gel fibrin hiện nay. Canxi gluconat giúp quá trình tạo gel nhanh, không gây kích ứng, không tác dụng phụ, đồng thời kích thích nhiều yếu tố tăng trưởng giúp làm nhanh quá trình liền vết thương.
*Giải pháp bảo quản rau củ tiết kiệm
 |
| Nhóm học sinh Nguyễn Bảo Ngọc và Trần Nhật Minh, Trường THPT Nguyễn Khuyến (thành phố Nam Định) cùng cô giáo hướng dẫn thảo luận nghiên cứu chế tạo đầu phát plasma lạnh. |
| Ảnh: Nguyễn Lành - TTXVN |
Với dự án "Nghiên cứu chế tạo đầu phát plasma lạnh có cấu trúc linh hoạt ứng dụng trong bảo quản trái cây”, em Nguyễn Bảo Ngọc (lớp 11A3) và Trần Nhật Minh (Lớp 12A9), Trường Trung học phổ thông Nguyễn Khuyến (thành phố Nam Định) đã đưa ra giải pháp hữu ích trong bảo quản trái cây hiệu quả, an toàn và thân thiện với môi trường.
Em Trần Nhật Minh chia sẻ, từ niềm yêu thích môn sinh học, nhận thấy đất nước mình đa dạng trái cây, rau củ nhiệt đới với giá trị cao, nhưng các phương pháp bảo quản hiện tại chưa giữ được toàn bộ giá trị dinh dưỡng hoặc làm thay đổi cấu trúc trái cây, gây mất an toàn vệ sinh thực phẩm. "Qua tìm hiểu, chúng em thấy rằng trên thế giới đang ứng dụng công nghệ plasma lạnh vào bảo quản thực phẩm với khả năng khử khuẩn hiệu quả, an toàn và không gây tồn dư hóa chất. Tuy nhiên, các đầu phát plasma trên thị trường hiện tiêu tốn nhiều năng lượng, cấu trúc cứng và cồng kềnh, chi phí cao. Từ đó, chúng em bàn bạc ý tưởng chế tạo một đầu phát plasma gọn nhẹ, mềm dẻo, chi phí thấp nhưng vẫn đảm bảo được hiệu quả bảo quản trái cây".
Dưới sự hướng dẫn của cô giáo Trần Thị Lan Dung, nhóm đã sáng tạo đầu phát plasma bằng phương pháp in lưới với mực bạc trên nền polyimide dẻo (một loại polymer chứa các nhóm imide thuộc nhóm nhựa hiệu suất cao với khả năng chịu nhiệt cao). Đầu phát hoạt động theo nguyên lý phóng điện rào điện môi, tạo plasma ổn định trong điều kiện áp suất khí quyển mà không cần sử dụng khí trơ.
 |
| Nhóm học sinh Nguyễn Bảo Ngọc và Trần Nhật Minh, Trường THPT Nguyễn Khuyến (thành phố Nam Định) thực hiện mô hình sử dụng đầu plasma lạnh bảo quản trái cây. |
| Ảnh: Nguyễn Lành - TTXVN |
Khi hoạt động, đầu phát plasma có cấu trúc linh hoạt, mềm dẻo, có khả năng tạo ra các hoạt chất như O3, H2O2, NOx. Đây là các tác nhân chính giúp tiêu diệt vi khuẩn, ức chế nấm mốc mà không để lại dư lượng hóa chất, đáp ứng nhu cầu bảo quản trái cây hiện đại.
Theo em Nguyễn Bảo Ngọc, qua quá trình thử nghiệm đánh giá, các kết quả chỉ ra hơn 99% vi khuẩn E.coli bị tiêu diệt sau 2 phút xử lý bằng plasma. Đối với dâu tây, tỷ lệ hư hỏng giảm từ 73% (không xử lý) xuống còn 23% (xử lý plasma) sau 3 ngày bảo quản. Bên cạnh đó, thiết kế của các em cũng khá đơn giản, đầu phát plasma có thể được tích hợp trực tiếp vào bao bì hoặc hộp bảo quản, dễ dàng thực hiện trong các gia đình.
Cô Trần Thị Lan Dung, giáo viên Sinh học, Trường Trung học phổ thông Nguyễn Khuyến thông tin, quá trình hướng dẫn học sinh thực hiện dự án cô nhận thấy, từ việc đưa ra ý tưởng, các em đã rất hào hứng và quyết tâm thực hiện ý tưởng của mình. Điều này cho thấy, các em đã tích cực vận dụng lý thuyết được học vào cuộc sống. Thông qua việc thực hiện các dự án khoa học kỹ thuật, các em cũng thể hiện được nhiều ưu điểm của bản thân như tư duy logic, khả năng giao tiếp, làm việc nhóm...
Cô Dung cho rằng, Chương trình giáo dục phổ thông 2018 đã rất chú trọng vào phần thực hành, tuy vậy số tiết thực hành vẫn còn hạn chế. Do đó, việc tổ chức các cuộc thi khoa học kỹ thuật đã góp phần nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông, giúp các thầy cô thay đổi phương pháp và hình thức dạy học, tạo tiền đề cho các nhà quản lý giáo dục thay đổi quan điểm giáo dục phù hợp với thời kỳ mới, thời kỳ phát triển của khoa học, công nghệ./.
