Bài 9: Trăn trở nghiên cứu vật liệu phát hiện nhanh dư lượng độc hại trong thực phẩm, môi trường

Theo đuổi định hướng nghiên cứu về các vật liệu cảm biến, tiến sĩ Trần Thị Như Hoa - giảng viên khoa Khoa học công nghệ và vật liệu, Trường đại học Khoa học tự nhiên (Đại học Quốc gia TPHCM) dành nhiều tâm huyết mong tìm ra các vật liệu nano giúp phát hiện nhanh dư lượng, chất hữu cơ độc hại có trong môi trường, thực phẩm để bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Mang kiến thức về nước xây dựng phòng thí nghiệm

Xuất thân trong gia đình có truyền thống là nhà giáo, từ thời học phổ thông tiến sĩ Trần Thị Như Hoa luôn là học sinh giỏi toán và giành nhiều thành tích trong các cuộc thi học sinh giỏi ở môn này.

Tuy nhiên, trước ngưỡng cửa đại học, cô chọn theo học chuyên ngành vật liệu và linh kiện màng mỏng của Trường đại học Khoa học tự nhiên. Cô sớm bộc lộ khả năng nghiên cứu khoa học khi còn là sinh viên. Với đề tài luận án tốt nghiệp về chế tạo và khảo sát một số tính chất đặc trưng của màng TiO2 dùng làm lớp đệm cho sự phát triển của thanh nano TiO2, cô được Trung tâm Phát triển Khoa học và Công nghệ trẻ (Thành đoàn TPHCM) trao Giải thưởng sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka cấp thành phố lần thứ 13.

Sau đó, cô tiếp tục con đường học tập và nghiên cứu, rồi hoàn thành chương trình thạc sĩ vào năm 2015. Cùng năm đó, cô nhận học bổng tiến sĩ của Đại học Gachon (Hàn Quốc). Đây là khoảng thời gian quý báu khi cô được tạo điều kiện thực hiện nhiều đề tài nghiên cứu trong phòng thí nghiệm hiện đại, hợp tác với các nhà nghiên cứu quốc tế ở Hàn Quốc.

Năm 2018, cô tốt nghiệp tiến sĩ và nhận lời mời ở lại làm việc, nghiên cứu tại trường. Dưới sự dẫn dắt của các giáo sư đầu ngành ở Hàn Quốc, cô bắt đầu tập trung nghiên cứu ở lĩnh vực y sinh. Trong đó, nhiều đề tài hướng tới việc tạo ra các vật liệu cảm ứng mới, có thể ứng dụng tại các bệnh viện cũng như phòng thí nghiệm để xét nghiệm, chẩn đoán sớm nhiều bệnh liên quan đến trí nhớ, ung thư, dạ dày…

Tiến sĩ Trần Thị Như Hoa miệt mài nghiên cứu khoa học tại phòng thí nghiệm của trường - Ảnh: N.L

Nhiều cơ hội phát triển, thế nhưng năm 2019, Như Hoa quyết định về nước, đầu quân vào khoa Khoa học và công nghệ vật liệu, Trường đại học Khoa học tự nhiên. Cô đảm nhận vị trí Trưởng nhóm nghiên cứu quang học và cảm biến, hợp tác với Trung tâm Nghiên cứu vật liệu cấu trúc nano và phân tử (Inomar) - hiện nay là Viện Công nghệ Vật liệu tiên tiến của Đại học Quốc gia TPHCM.

Tiếp tục theo đuổi định hướng nghiên cứu về các vật liệu mới trong cảm biến, nhưng khi về nước cô đẩy mạnh nghiên cứu các ứng dụng trong môi trường, thực phẩm và vi sinh nhiều hơn. Bởi, đây là những vấn đề có ảnh hưởng trực tiếp, tác động lớn đến sức khỏe người dân Việt Nam. Hiện, nhóm nghiên cứu của cô đã phát triển cảm biến có khả năng phát hiện nhanh tại chỗ các dư lượng, chất hữu cơ độc hại có trong môi trường, thực phẩm.

“Có những ngày thất bại nối tiếp, có những đêm thí nghiệm đến sáng vẫn chưa ra kết quả. Nhưng tôi chưa bao giờ nghĩ đến việc bỏ cuộc, vì tôi tin rằng tri thức chỉ thực sự có ý nghĩa khi được đem về áp dụng trên chính quê hương mình”, nữ tiến sĩ chia sẻ và cho biết, những ngày đầu, cô bắt tay gây dựng phòng thí nghiệm theo mô hình nghiên cứu hiện đại từ Hàn Quốc. Cơ sở vật chất dù còn hạn chế, nguồn lực ít ỏi, kinh phí hạn hẹp nhưng cô đã từng bước xây dựng được nhóm nghiên cứu của mình và bắt đầu thực hiện các đề tài.

Dẫn dắt sinh viên nghiên cứu khoa học

Sau nhiều năm nghiên cứu, tiến sĩ Trần Thị Như Hoa là chủ nhiệm và tham gia 17 đề tài nghiên cứu các cấp. Trong đó, cô chủ nhiệm nhiều đề tài lớn như: Phát hiện phân tử sinh học dựa trên bộ cảm biến sinh học cộng hưởng plasmon bề mặt định xứ (LSPR) với các hạt nano plasmon của Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ quốc gia (Nafosted); nhiều đề tài của Bộ Khoa học - Công nghệ như: Thiết kế và phát triển cảm biến quang học có độ nhạy cao sử dụng hiện tượng cộng hưởng plasmon bề mặt định xứ trên vật liệu nano kim loại Ag, Au cho các ứng dụng y sinh; Mô phỏng và xây dựng hệ thống quang học tăng cường hiệu ứng huỳnh quang bằng phương pháp cộng hưởng plasmon bề mặt…

Ở tuổi 36, cô sở hữu số lượng công trình nghiên cứu khoa học đồ sộ, với 59 công trình nghiên cứu đăng trên các tạp chí khoa học quốc tế cùng nhiều nghiên cứu khác đăng trên các tạp chí khoa học trong nước. Đặc biệt, vào tháng 5/2025, sáng chế mới nhất của cô: “Vật liệu khung zeolit imidazolate hai kim loại coban-kẽm và phương pháp tổng hợp của nó” thực hiện cùng giáo sư người Hàn Quốc đã được Cơ quan Sở hữu trí tuệ Hàn Quốc cấp bằng sáng chế.

Tiến sĩ Trần Thị Như Hoa hướng dẫn sinh viên nghiên cứu khoa học - Ảnh: N.L

Cô cũng ấp ủ giấc mơ xây dựng một nhóm nghiên cứu mạnh, đủ khả năng cạnh tranh quốc tế. Cô cho biết: “Khi tham gia nhóm nghiên cứu, các em còn được tham gia các buổi hội thảo khoa học, được tiếp xúc với các giáo sư, chuyên gia nước ngoài. Tôi muốn các em cảm nhận rõ ràng rằng khoa học không phải là câu chuyện xa xôi ở trời Tây, mà là điều chúng ta có thể và phải làm ngay tại Việt Nam”.

Nữ giảng viên truyền cảm hứng cho sinh viên bằng chính câu chuyện của mình. Cô kể cho sinh viên nghe về những ứng dụng thực tiễn của vật liệu nano trong y học, môi trường và công nghệ. Nhờ vậy, nhiều sinh viên dần gắn bó, kiên trì với nghiên cứu, từ đó hình thành một nhóm nòng cốt cùng cô theo đuổi các đề tài lâu dài.

Từ năm 2019 tới nay, cô đã dẫn dắt hàng chục sinh viên, học viên cao học thực hiện nghiên cứu. Hiện nhóm của cô đang theo đuổi nghiên cứu phát triển các vật liệu mới, đặc biệt là nano kim loại quý và khung kim loại - hữu cơ (MOFs), để chế tạo cảm biến phát hiện dư lượng chất độc hại trong nông sản, thực phẩm, môi trường.

“Ngay cả nhà khoa học nổi tiếng thế giới cũng bắt đầu từ những thí nghiệm cơ bản, rồi từng bước đi lên các ứng dụng thực tiễn. Điều quan trọng nhất là sự kiên trì và tình yêu với khoa học. Có những thí nghiệm thất bại hàng chục lần, nhưng nếu bỏ cuộc thì sẽ không bao giờ tìm thấy kết quả,” cô thường nói với sinh viên.

Nguyễn Loan

Kỳ tới: Nữ kỹ sư Việt chế tạo máy biến áp 500kV đầu tiên tại Đông Nam Á