Nghiên cứu kết hợp các hoạt chất kháng khuẩn, điều hòa kháng viêm, amino acid thiết yếu hỗ trợ tăng sinh collagen trong vật liệu hydrogel alginate nhạy cảm nhiệt có độ tương hợp sinh học cao để hỗ trợ phục hồi vùng da tổn thương trên mô hình bệnh lý đái tháo đường (ĐTĐ) được phát triển từ Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng -Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam hứa hẹn trở thành công nghệ tiềm năng, góp phần mở ra hướng điều trị mới cho vết thương loét ở bệnh nhân ĐTĐ.

Đái tháo đường là bệnh rối loạn chuyển hóa tăng lượng glucose huyết do khiếm khuyết về tiết insulin, về tác động của insulin, hoặc cả hai. Bệnh ĐTĐ thường dẫn đến nhiều biến chứng nghiêm trọng như đột quỵ, loét chân/thân, tim mạch…. Trong đó, loét chân (hình 1) là nguyên nhân hàng đầu gây nhập viện và chi phí điều trị là rất cao do các vết loét của bệnh nhân phục hồi chậm, có thể diễn tiến xấu đi nhanh chóng dẫn đến biến chứng nghiêm trọng cần sự chăm sóc điều dưỡng chuyên sâu cũng như các trị liệu phụ trợ, băng bó bảo vệ và điều trị da.cho người mắc bệnh.

Hình 1: Vết loét ở chân ở bệnh nhân ĐTD và diễn tiến vết thương loét ở bệnh nhân.

Nhiều phương pháp đã được ứng dụng trên lâm sàng để hỗ trợ điều trị vết thương loét trên. Trong đó, điều trị bằng vật liệu sinh học thay thế da tạm thời đã trở thành xu hướng bởi tính đơn giản về công nghệ, giá thành rẻ và có hiệu quả cao. Nhận thấy tác động tích cực của vật liệu sinh học mang lại, cùng sự hỗ trợ từ Sở KH&CN TP.HCM, Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng đã hoàn thành nhiệm vụ khoa học “Nghiên cứu điều chế Hydrogel đa chức năng ứng dụng hỗ trợ điều trị vết thương bệnh lý đái tháo đường”.

Đề tài hướng đến mục tiêu nghiên cứu điều chế các hệ hydrogel hoạt tính đa chức năng trên cơ sở pluronic ghép chitosan hoặc alginate, có chứa các hoạt chất gồm: quecertin và resveratrol (kháng oxi hóa - kháng viêm hay kháng khuẩn), L-glutamic (tiền tố tổng hợp collagen), L-arginine (kích thích sự phát triển của mạch máu tại vết thương). Đồng thời, xây dựng quy trình hệ hydrogel đa tính năng được điều chế góp phần hỗ trợ hiệu quả điều trị vết thương trên bệnh lý ĐTĐ.

Tính hiệu quả cao

PGS.TS. Trần Ngọc Quyển, chủ nhiệm đề tài cho biết, đặc tính chung của hydrogel là khả năng tạo lớp màng gel cách ly sự tiếp xúc của vùng bị thương với môi trường bên ngoài, ngăn ngừa khả năng nhiễm khuẩn hay nấm. Bên cạnh đó, hydrogel còn có khả năng giữ lượng nước lên đến 200% so với trọng lượng của nó, cung cấp môi trường ẩm cho vết thương, thấm hút dịch do vết thương tiết ra, đồng thời tạo áp lực lên bề mặt vết thương kích thích sự tăng sinh của nguyên bào sợi, thúc đẩy quá trình tái tạo collagen và hình thành mao mạch mới, mau lành vết thương. Cũng theo PGS.TS. Trần Ngọc Quyển, bên cạnh loại gel Regranex chuyên trị vết loét trên bệnh nhân đái tháo đường với chi phí điều trị rất cao, hiện nay có nhiều loại hydrogel được nghiên cứu và triển khai thử nghiệm trong điều trị vết thương ở người bệnh đái tháo đường. Trong đó, một số hệ hydrogel hoạt tính trên cơ sở pluronic F127, được FDA cho phép sử dụng để ứng dụng lâm sàng. Tuy nhiên, pluronic có tính trơ sinh học nên khả năng hỗ trợ tái tạo chữa lành vết thương không cao. Để cải thiện nhược điểm của pluronic, nhóm nghiên cứu đã khảo sát, đưa ra quy trình tổng hợp các hydrogel nhạy nhiệt trên cơ sở pluronic F127 ghép với các polysaccharide khác nhau (chitosan và alginate), đồng thời kết hợp với các hoạt chất hỗ trợ điều trị như: quecertin, resveratrol, L-glutamic, L-argninine tạo môi trường thích hợp để kích thích quá trình tái tạo lại vùng da bị loét.

Kết quả nghiên cứu cho thấy, hydrogel hoạt tính alginate-pluronic nhạy cảm nhiệt mang các hoạt chất có tính kết dính mô, kháng khuẩn và độ tương hợp cao với nguyên bào sợi nên giảm đáng kể tính trơ sinh học của pluronic. Kết quả khảo sát trên mô hình chuột đái tháo đường mang vết thương cũng cho thấy, hệ hydrogel hoạt tính không gây kích ứng da, điều hòa kháng viêm, chống khuẩn xâm nhập, có hiệu quả chữa lành tương đương với sản phẩm thương mại gel regranex sau 14 ngày điều trị về độ co vết thương cũng như hiệu quả tái tạo từ phân tích mô học. Vết thương được xử lý gel cũng làm giảm đáng kể sự xâm nhập của vi khuẩn và tế bào bạch cầu trung tính gây viêm (hình 2).

Hình 2. Minh họa quá trình hình thành hydrogel nhạy cảm nhiệt và hiệu quả chữa lành của hệ hydrogel hoạt tính và gel Regranex thương mại so với vết thương không điều trị.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu hướng đến phối hợp với các đơn vị nghiên cứu lâm sàng để đánh giá chuyên sâu hiệu quả đều trị trên mô hình chuột cống hay thỏ gây đái tháo đường từ đó khẳng định hiệu quả tin cậy hơn trước khi ứng dụng trong điều trị lâm sàng.

Đặc biệt, từ kết quả nghiên cứu của nhiệm vụ, quy trình và sản phẩm của đề tài đã được đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp do Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ Khoa học và Công nghệ) cấp ngày 28/5/2021.

Ngoài ra, nhóm thực hiện đề tài cũng có hai bài báo đăng trên tạp chí quốc tế là International Journal of Biological Macromolecules và International Journal of Biological Macromolecules. 

Dựa trên các kết quả đạt được, nhóm nghiên cứu hy vọng có thể phát triển đề tài trở thành một sản phẩm khoa học công nghệ có giá trị khoa học và thực tiễn cao góp phần hỗ trợ điều trị vết thương loét trên bênh lý đái tháo đường từ nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước, góp phần làm giảm giá thành so với các sản phẩm ngoại nhập nhưng có hiệu quả hỗ trợ điều trị tương đương.

Nhóm nghiên cứu tại trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TPHCM đã triển khai thành công hệ thống giám sát các chỉ số liên quan đến chất lượng không khí với sự kết hợp giữa cảm biến đo đạc và công nghệ trích xuất, phân tích ảnh viễn thám hiện đại.

TP.HCM đang triển khai đề án xây dựng thành phố thông minh (smartcity) với nhiều mục tiêu quan trọng, trong đó có nhiệm vụ chủ động ứng dụng các giải pháp công nghệ hiện đại nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân.

Trong lĩnh vực môi trường, công tác quan trắc chất lượng không khí đã được một số sở, ngành TP.HCM thực hiện từ nhiều năm trở lại đây với hàng loạt công cụ, giải pháp cụ thể. Tuy nhiên, thực tế cho thấy TP.HCM vẫn chưa có một hệ thống cảnh báo rủi ro (hazard map system) hoàn chỉnh và tổng thể, mà qua đó cung cấp đầy đủ thông tin về số liệu quan trắc môi trường ở chế độ thời gian thực cho các đơn vị quản lý. Việc dữ liệu không đồng nhất và không thường xuyên cập nhật cũng đã khiến công tác lập dự báo gặp khó khăn.

TS. Phạm Quốc Cường, chủ nhiệm đề tài "Hệ thống bản đồ cảnh báo (hazard map system) dùng các cảm biến năng lượng thấp và dữ liệu viễn thám" cho biết, mục tiêu tổng quát của nhiệm vụ nhằm phát triển hệ thống phục vụ định hướng thành phố thông minh của TP.HCM, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống người dân và khả năng quản lý của các ngành chức năng của TP, chẳng hạn như UBND và Sở TN&MT TP.

Sau thời gian nghiên cứu, xây dựng kiến trúc hệ thống, chế tạo và vận hành thử nghiệm, đội ngũ chuyên gia, kỹ sư tại trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TPHCM ngoài việc xây dựng hoàn chỉnh một khung sườn bản đồ cảnh báo rủi ro, nguy hiểm có thể tiếp nhận thông tin từ nhiều nguồn khác nhau như các cảm biến, ảnh vệ tinh, camera quan sát, cũng đã hoàn thiện sản xuất trọn bộ giải pháp thành phẩm gồm 10 node (điểm) thu thập dữ liệu từ các cảm biến, 4 node trung tâm (Gateway) và hệ thống phần mềm quản lý tương ứng.

Vận hành ổn định

Các node cảm biến trong bộ giải pháp được nhóm nghiên cứu hoàn thiện có khả năng tự động thu thập các thông tin về môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ bụi mịn PM 2.5, nồng độ CO, nồng độ CO₂, nồng độ Formandehit, sau đó gửi về dịch vụ điện toán đám mây thông qua các node trung tâm.

Node cảm biến được thiết dạng tủ kín, sử dụng pin năng lượng mặt trời để đảm bảo việc triển khai ở những khu vực hẻo lánh, khó cung cấp nguồn điện lưới.

Các node cảm biến và nốt thu thập dữ liệu trung tâm có khả năng hoạt động với hai nguồn cung cấp năng lượng là pin tích hợp, cũng như năng lượng mặt trời có khả năng vận hành 24/7, kết nối với nhau thông qua công nghệ không dây LoRa với chế độ bảo mật AES128. Ưu điểm của công nghệ LoRa và hệ thống pin năng lượng mặt trời là không phụ thuộc vào hạ tầng mạng viễn thông, điện lưới cấp nguồn tại một số khu vực khó triển khai các hệ thống quan trắc như vùng sâu vùng xa, khu vực có hóa chất độc hại.

Trong phạm vi của nghiên cứu, với công nghệ kết nối LoRa, một node trung tâm có thể quản lý cùng lúc 4 node cảm biến, và phạm vi kết nối giữa node trung tâm và node cảm biến là khoảng 400m, hoàn toàn phù hợp để triển khai trong không gian đô thị. Tại các node trung tâm, việc kết nối với hệ thống máy chủ dữ liệu điện toán đám chủ yếu vẫn được thông qua hạ tầng mạng Internet với kết nối Wi-Fi hay LAN. Tùy nhu cầu và tính cấp thiết của việc quan trắc, nhà quản lý có thể định thời cho các node cảm biến gửi dữ liệu về node trung tâm, và từ node trung tâm gửi tiếp dữ liệu về dịch vụ để thực hiện các phân tích, đánh giá và đưa thông tin cảnh báo.

Node trung tâm có chức năng thu thập dữ liệu từ các node cảm biến, sau đó chuyển dữ liệu thu thập về máy chủ dịch vụ điện toán đám mây.

TS. Cường cho biết thêm, một điểm nổi bật của giải pháp được nghiên cứu là có khả năng trích xuất ảnh viễn thám chụp bởi vệ tinh (do Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ - NASA cung cấp miễn phí), để từ đó có thể ước lượng nồng độ bụi mịn và nhiệt độ bề mặt tại những khu vực mà TP chưa có điều kiện để triển khai, bố trí các trạm quan trắc hiện nay hay như chính sản phẩm hoàn thiện từ đề tài nghiên cứu này.

"Kết hợp 2 yếu tố này lại sẽ giúp cho việc ước lượng giá trị nồng độ bụi và nhiệt độ từ ảnh chính xác hơn, và ngược lại ảnh sẽ giúp cho hệ thống có thể ước lượng được tại những vị trí mình chưa đặt điểm đo, qua đó có thể phát hiện ra những khu vực có chỉ số có nồng độ bụi mịn cao và việc triển khai máy đo phát hiện sự bất thường của không khí", đại diện nhóm nghiên cứu khẳng định.

TS. Cường thông tin thêm, do ảnh chụp vệ tinh LANDSAT 8 và ảnh viễn thám MODIS có chu kỳ cập nhật là khoảng 16 ngày, do đó thông tin độ dày quang học bụi và nhiệt độ bề mặt từ hai nguồn này chủ yếu phục vụ công tác kiểm tra số liệu quan trắc từ node cảm biến mà hệ thống thu thập trước đó, đồng thời tạo dữ liệu cho các nghiệp vụ thống kê, lập dự báo. Chưa dừng lại ở đó, dữ liệu từ ảnh viễn thám, ảnh vệ tinh cũng giúp cân chỉnh lại các cảm biến (sensor) để hoạt động chính xác hơn trong một số trường hợp cần thiết.

Đại diện nhóm nghiên cứu cho biết thêm, sau khi rút trích, ước tính được giá trị của nhiệt độ và độ dày quang học bụi từ dữ liệu ảnh chụp vệ tinh và ảnh viễn thám bằng thuật toán, để hoàn thiện đề tài, nhóm đã hoàn thiện bộ giải thuật sinh ra ảnh chuyển đổi để hiển thị và ánh xạ lên bản đồ phục vụ công tác giám sát được hiện thực hóa ở bộ công cụ quản lý.

Trực quan cho nhà quản lý

Được xác định là công trình mang tính hữu ích, nhóm thực hiện đề tài đã hoàn thiện việc xây dựng cổng thông tin cung cấp dữ liệu quan trắc môi trường, portal hỗ trợ cảnh báo/phản hồi qua tin nhắn SMS, cùng giao diện quản lý theo dõi thông tin (Web Interface), và ứng dụng giám sát trên thiết bị di động (Mobile Intereface) thông qua nền tảng một dịch vụ điện toán đám mây.

Công cụ quản lý cung cấp khả năng giám sát thời gian thực đối với các node quan trắc.

Giao diện quản lý thể hiện tất cả số liệu quan trắc tại từng node đang thu thập dữ liệu môi trường ở chế độ thời gian thực, cung cấp bộ công cụ cho phép những tổ chức, cá nhân được phân quyền có thể thực hiện trích xuất các số liệu thống kê theo nhiều định dạng, hay như theo dõi các báo cáo định kỳ. Cũng từ giao diện này, nhà quản lý có thể thiết lập các mốc cảnh báo phù hợp cho từng tiêu chí (nhiệt độ, độ ẩm, bụi,…) tại từng node quan trắc.

Việc phát hành các thông tin cảnh báo có thể được thiết lập triển khai qua nhiều phương thức như email, tin nhắn SMS và ngay trực tiếp trên màn hình quản lý. Bộ công cụ cũng cho phép các nhóm nhân sự đang trực hệ thống chủ động nhập vào nội dung đánh giá, phân tích các chỉ số đang quan trắc vào từng mốc thời gian đối với mọi node quan trắc.

Đặc biệt, với dữ liệu trích xuất từ ảnh chụp vệ tinh và ảnh viễn thám, bộ giải pháp là sản phẩm hoàn thiện của đề tài cho phép người dùng theo dõi bản đồ số tương tác một cách trực quan, đi kèm giá trị hai thông số nhiệt độ và nồng độ bụi tại vị trí được chọn ngay trên bản đồ.

Giá trị quan trắc môi trường rút trích từ ảnh viễn thám được hiển thị trên nền bản đồ tương tác.

Hướng đến khả năng mở rộng giải pháp để triển khai trong chương trình xây dựng TP.HCM trở thành đô thị thông minh, TS. Cường và nhóm cộng sự khẳng định, ở mức tổng thể, bộ sản phẩm hoàn thiện đã được thiết kế sẵn chuẩn giao tiếp để thuận tiện bổ sung hàng loạt nguồn dữ liệu kết nối từ các hệ thống cảm biến khác như cảm biến quan sát chống ngập, camera giao thông nhằm hợp nhất mọi thông tin, cảnh báo lên duy nhất một hệ thống giám sát.

Giải pháp do Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông hoàn thành nghiên cứu và đưa vào sử dụng trên thực tế đã thực sự giúp công tác quản trị các doanh nghiệp đã và đang hoạt động tại Khu Công nghệ TP.HCM thêm chặt chẽ, hiện đại. 

TS. Tân Hạnh, đại diện nhóm thực hiện nhiệm vụ khoa học công nghệ “Phân tích dữ liệu doanh nghiệp cho Khu Công nghệ cao TP.HCM” cho biết, mục tiêu của đề tài là nhằm nghiên cứu và xây dựng giải pháp kỹ thuật tích hợp, phân tích, khai thác và chia sẻ dữ liệu về doanh nghiệp, dự án đầu tư cũng như thông tin về hoạt động nghiên cứu khoa học công nghệ từ nhiều nguồn dữ liệu để tăng cường công tác quản lý vận hành tại Khu Công nghệ TP.HCM (SHTP).

Ngoài ra, theo đặt hàng của Sở KH&CN TP.HCM, sản phẩm hoàn thiện của đề tài cũng phải đáp ứng các yêu cầu về tổ chức báo cáo thống kê, dự báo trong lĩnh vực liên quan phục vụ công tác tham mưu kịp thời cho lãnh đạo TP.HCM, cũng như sẵn sàng cung cấp theo yêu cầu từ các doanh nghiệp, cá nhân đã và đang có kế hoạch đầu tư vào Khu công nghệ cao TP.

Theo đề xuất của nhóm nghiên cứu, để có được phương án đầu tư đúng hướng, đúng trọng điểm, phát huy hiệu quả cao nhất, Khu Công nghệ cao TP cần có giải pháp thu thập thông tin, phân tích, khai thác và chia sẻ nguồn dữ liệu, từ đó chỉ ra được các ngành mũi nhọn công nghệ nên được đầu tư dài hạn trong tương lai để mang lại lợi ích lâu dài.

Mô hình hệ thống

Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu đã áp dụng phương pháp định tính kết hợp với định lượng thông qua phân tích cấu trúc logic của tài liệu thu thập được, qua đó xác định mô hình dữ liệu (nguồn, cấu trúc, kích thước, khối lượng, tần suất cập nhật, tải dữ liệu) cần tích hợp theo yêu cầu. Đồng thời áp dụng kỹ thuật khai phá dữ liệu để tạo ra các thông tin mang tính dự báo hỗ trợ cho các quyết định của lãnh đạo. Kỹ thuật này dựa vào đặc điểm dữ liệu, áp dụng mô hình hồi quy cho các dữ liệu liên tục dạng chuỗi thời gian để dự báo xu hướng.

Sát thực tế

Để xây dựng hệ thống, trước hết, nhóm nghiên cứu tiến thành thực hiện thu thập, xử lý, đánh giá và cập nhật với thông tin, tài liệu, số liệu liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu, bao gồm hiện trạng dữ liệu của giấy phép đầu tư và doanh nghiệp tại Khu Công nghệ cao TP, các loại báo cáo liên quan.

"Thông tin về doanh nghiệp đầu tư, xúc tiến đầu tư và cơ dữ liệu khoa học công nghệ (hoạt động R&D) là ba yêu cầu của Ban Quản lý Khu Công nghệ TP.HCM muốn lấy từ kho dữ liệu chung được xây dựng từ giải pháp này", TS. Tân Hạnh cho biết.

Bước tiếp theo là thực hiện khảo sát, đánh giá và xác định các yêu cầu đặt ra, bao gồm khảo sát hiện trạng quản lý tại Khu Công nghệ cao TP và các đặc điểm dữ liệu về doanh nghiệp, dự án đầu tư; các yêu cầu nghiệp vụ, kết nối dữ liệu, bảo mật thông tin; yêu cầu về chất lượng phần mềm, tính thân thiện.

Từ những dữ liệu thu thập, khảo sát và đánh giá, nhóm nghiên cứu phân tích và thiết kế cơ sở dữ liệu (CSDL) cho hệ thống, bao gồm: Xây dựng mô hình hóa hệ thống, phân tích chi tiết dữ liệu doanh nghiệp tại Khu Công nghệ cao TP, xây dựng CSDL doanh nghiệp dùng chung, thiết kế giải pháp biến đổi, tích hợp và lưu trữ dữ liệu tích hợp, thiết kế kho dữ liệu, giải pháp dự báo thông minh dựa trên khai phá dữ liệu, các loại báo cáo, thiết kế giải pháp chia sẻ dữ liệu dùng chung, thiết kế luồng chức năng hệ thống.

Kiến trúc kho dữ liệu

Sau khi thu thập đủ dữ liệu cần thiết, nhóm nghiên cứu tiến hành xây dựng hệ thống khai thác và chia sẻ dữ liệu dùng chung với 2 hạng mục là phân hệ tiền xử lý dữ liệu và phân hệ kho dữ liệu.

Để đảm bảo khả năng vận hành, nhóm nghiên cứu đã tiến hành cài đặt và triển khai hệ thống thử nghiệm tại Khu Công nghệ cao TP với các hạng mục gồm website quản lý dự án đầu tư cho các phòng ban tại Ban Quản lý Khu Công nghệ TP (phân hệ quản lý chức năng, kho dữ liệu, báo cáo, phục vụ lãnh đạo), cùng với đó là hệ thống nhập và tiền xử lý dữ liệu.

Tính đến thời điểm tháng 4/2021, giải pháp hoàn thiện của đề tài đã được vận hành thử nghiệm tại Khu Công nghệ cao TP và ghi nhận các đánh giá tích cực về sự hữu dụng, tính năng.

Được biết, tại buổi làm với Ban Quản lý Khu Công nghệ cao TP.HCM hồi tháng 4/2021, nhóm thực hiện đề tài đã ghi nhận một số ý kiến đóng góp của Lãnh đạo Ban và đại diện các phòng ban Khu Công nghệ cao TP.HCM, và tất cả chỉnh sửa đã được tích cực hoàn thiện, đưa vào giải pháp cuối cùng.

Trước đó, nhóm nghiên cứu đã hoàn tất việc nhập liệu cho 193 dự án đầu tư (trong đó có 22 dự án bị thu hồi), và thông tin của 200 doanh nghiệp đang tham gia đầu tư tại Khu Công nghệ TP để làm "dữ liệu" vận hành thử nghiệm giải pháp vừa xây dựng.

TS. Tân Hạnh, chủ nhiệm đề tài cho biết, Khu Công nghệ cao TP trước đây chưa số hóa toàn dữ liệu, và nhiệm vụ ngay ban đầu được đặt ra là số hóa nhiều nguồn dữ liệu.

Cũng theo TS. Tân Hạnh, 3 sản phẩm của đề tài chính là Kho dữ liệu dùng chung theo nhiều chủ đề, phục vụ nhu cầu truy vấn, cập nhật, lập báo cáo của các phòng ban - trong đó có cả các báo cáo, dự báo cho lãnh đạo TP cũng như lãnh đạo khu Công nghệ cao; Hệ thống website quản lý dự án đầu tư đã được triển khai cho các phòng ban tại Ban Quản lý Khu Công nghệ TP với các phân hệ tính năng phù hợp chuyên môn của từng phòng ban, như quản lý dự án đầu tư, quản lý doanh nghiệp, lập các báo cáo liên quan; và Phần mềm chia sẻ dữ liệu (dạng web API) mà qua đó cho phép Ban Quản lý Khu Công nghệ TP chia sẻ đến các cơ quan quản lý nhà nước trên địa bàn TP.HCM, cũng như doanh nghiệp cách thức truy xuất thông tin doanh nghiệp, giấy chứng nhận đầu tư, tình hình hoạt động R&D, tình hình giải ngân, tiến độ thực hiện theo cam kết và thực tế của các dự án.

Nhóm thực hiện đề tài cho biết, phân hệ quản trị người dùng của hệ thống được thiết kế linh hoạt, và mang tính mở nên có thể triển khai hệ thống cho nhiều đối tượng người dùng cần truy vấn thông tin, từ nhân viên Ban Quản lý Khu công nghệ TP, các doanh nghiệp và lãnh đạo TP.

Có thể khẳng định rằng, với việc số hóa toàn bộ dữ liệu về doanh nghiệp đang hoạt động, cũng như khả năng cập nhật, bổ sung quá trình hoạt động, các thành tựu đạt được trong nghiên cứu khoa học thông qua triển khai hệ thống do Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông (cơ sở tại TP.HCM) cung cấp, Ban Quản lý Khu Công nghệ cao TP.HCM đã có thêm một phương tiện mới, hiệu quả và thiết thực, để qua đó có thể làm tốt hơn nữa công tác quản lý, vận hành.

Nhiệm vụ khoa học và công nghệ “Kết quả phẫu thuật robot trong ung thư trực tràng và ung thư tuyến tiền liệt” là công trình nghiên cứu đồ sộ, qua đó tạo tiền đề, cứ liệu quan trọng cho các nghiên cứu khoa học tiếp nối trong tương lai cũng như góp phần nâng cao năng lực phẫu thuật chữa trị bệnh nhân ung thư hiện nay trên địa bàn TPHCM.

Chiều ngày 28/5/2021, Sở Khoa học và Công nghệ TPHCM cùng các đơn vị liên quan đã tổ chức buổi nghiệm thu nhiệm vụ khoa học và công nghệ “Kết quả phẫu thuật robot trong ung thư trực tràng và ung thư tuyến tiền liệt”. Đơn vị chủ trì thực hiện nhiệm vụ là Bệnh viện Bình Dân.

Đại diện nhóm thực hiện đề tài, ThS. BS Nguyễn Phúc Minh cho biết phẫu thuật nội soi với sự hỗ trợ của robot (gọi ngắn gọn là phẫu thuật robot) có thể xâm nhập các vị trí hẹp, sâu và khó tiếp cận, giải quyết những hạn chế của phương pháp phẫu thuật mổ hở và nội soi cổ điển.

Do đó, mục tiêu của nhiệm vụ khoa học được đặt ra cho nhóm nghiên cứu là đánh giá kết quả phẫu thuật robot trong điều trị ung thư trực tràng và ung thư tuyến tiền liệt với hai mục tiêu cụ thể, đó là (1) Xác định nhóm bệnh nhân ung thư trực tràng và ung thư tuyến tiền liệt có tính khả thi với với phẫu thuật triệt căn bằng nội soi có robot hỗ trợ; và (2) Đánh giá hiệu quả, độ an toàn của phẫu thuật robot trong điều trị ung thư trực tràng và ung thư tuyến tiền liệt khi so sánh với nội soi ổ bụng tiêu chuẩn.

Sau thời gian nghiêm túc triển khai, nhóm nghiên cứu đã hoàn thiện các nội dung như (1) Quy trình chẩn đoán phát hiện cho ung thư trực tràng và ung thư tuyến tiền liệt; (2) Quy trình phẫu thuật robot cắt cụt trực tràng; (3) Quy trình phẫu thuật robot cắt đoạn trực tràng; và (4) Quy trình phẫu thuật robot cắt tiền liệt tuyến tận gốc trên cơ sở nghiên cứu, theo dõi 180 trường hợp được phẫu thuật tại Bệnh viện Bình Dân. Trong đó, tại mỗi nhánh phẫu thuật nội soi thông thường và phẫu thuật robot, nhóm nghiên cứu khảo sát 90 trường hợp bệnh nhân; và tại mỗi nhánh nghiên cứu, có 50 trường hợp là ung thư trực tràng, 40 trường hợp là ung thư tuyến tiền liệt.

“Tính ưu việt ở phương pháp phẫu thuật nội soi với robot hỗ trợ chính là sự tinh tế hơn, chính xác rõ ràng. Khi phẫu thuật bằng robot, các mô bệnh được lấy hết, trong khi đó những phần khác như thần kinh, mạch máu không bị ảnh hưởng”, bác sỹ Nguyễn Phúc Minh nói, “Ngoài ra, với phẫu thuật robot, bệnh nhân mất ít máu hơn, hồi phục nhanh, trong khi bác sỹ mổ sẽ không vất vả như các phương pháp mổ khác. Đáng chú ý, việc phẫu tích tại vùng chậu chật hẹp được cải thiện rõ rệt khi thực hiện phẫu thuật bằng robot. Do đó, chất lượng phẫu thuật triệt căn được nâng cao”.

Cũng theo bác sỹ Minh, việc phẫu thuật nội soi robot đối với bệnh nhân ung thư trực tràng hay tiền liệt tuyến trước đây thường được thực hiện ở nước ngoài với chi phí rất cao, do đó việc Bệnh viện Bình Dân triển khai thành công các ca mổ nói trên và thực tế đã chuyển giao quy trình, đào tạo kỹ thuật cho các bệnh viện khác, điển hình như Bệnh viện Đại học Y dược TPHCM, cũng đã giúp người dân tiếp cận kỹ thuật mới ngay tại TPHCM mà không phải tốn kém chi phí khi ra nước ngoài điều trị. Các quy trình phẫu thuật robot cho hai dạng bệnh lý nói trên cũng đã được Bệnh viện Bình Dân chuyển giao, trực tiếp đào tạo phẫu thuật viên cho một số bệnh viện trên địa bàn TP.

Kết quả nghiên cứu và phân tích của nhóm bác sỹ Bệnh viện Bình Dân đã cho thấy, khi có sự trợ giúp của hệ thống robot phẫu thuật, việc phẫu thuật cắt bỏ tận gốc khối u ác tính của các cơ quan vùng chậu ngày càng thuận lợi cả về phương diện ngoại khoa và ung thư học.

Đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng và tổn thương giải phẫu của nhóm bệnh nhân ung thư trực tràng, ung thư tuyến tiền liệt giữa nhóm phẫu thuật nội soi và phẫu thuật robot là tương đồng nhau, do đó nhóm nghiên cứu khẳng định việc chỉ định phẫu thuật triệt căn bằng robot là khả thi khi bệnh nhân có chỉ định phẫu thuật nội soi.

An toàn tuyệt đối cho bệnh nhân

Tương tự phẫu thuật ung thư trực tràng ở việc rút ngắn thời gian phẫu thuật, giảm lượng máu mất, khả năng hồi phục nhanh (sau mổ) và đặc biệt là không có bất kỳ biến chứng trong quá trình phẫu thuật robot phải dẫn đến mổ hở khẩn cấp, việc phẫu thuật robot cho ung thư tuyến tiền liệt cũng được ghi nhận mang lại cho bác sỹ phẫu thuật tính linh hoạt lẫn sự an toàn cao về thao tác mổ, ít biến chứng sau mổ và chất lượng cuộc sống sau mổ vượt trội so với các ca bệnh thực hiện mổ nội soi thường quy. Qua theo dõi sau phẫu thuật tại Bệnh viện Bình Dân, 180 ca mổ tính đến nay chưa ghi nhận biến chứng sau mổ, và các thống kê về ung thư học cũng cho thấy kết quả khả quan.

Cận cảnh các cánh tay robot thực hiện công đoạn bắt bỏ đoạn trực tràng.

Ở cả hai nhánh nghiên cứu ung thư trực tràng và ung thư tuyến tiền liệt, việc rút ngắn thời gian mổ khi áp dụng phẫu thuật robot mang ý nghĩa thống kê. Trong nhánh ung thư tuyến tiền liệt, có vài ca có biến chứng sau xuất viện khoảng 6 tháng, tuy không có ý nghĩa về mặt thống kê nhưng có ý nghĩa về mặt nghiên cứu lâm sàng.

Phẫu thuật robot giúp rút ngắn thời gian mổ, hạn chế biến chứng sau mổ.

Ngoài ra, kết quả nghiên cứu cũng cho thấy thời gian hồi phục nhanh hơn, chất lượng sống sau mổ tốt hơn ở nhóm phẫu thuật robot cho thấy đây là phương pháp an toàn, hiệu quả trong điều trị ung thư trực tràng và ung thư tuyến tiền liệt.

Ở phẫu thuật robot trên nhóm bệnh nhân ung thư tuyến tiền liệt, PGS.TS.BS Nguyễn Phúc Cẩm Hoàng cho biết thêm rằng các chỉ số về chất lượng sống xét trong mốc thời gian 3 và 6 tháng sau mổ ở nhóm phẫu thuật robot cao hơn nhóm phẫu thuật nội soi, và đặc biệt nhóm bệnh nhân được phẫu thuật robot có chất lượng sống sau mổ vượt trội ở các khía cạnh sau và khác biệt có ý nghĩa thống kê.

Về kết quả là đường cong huấn luyện ghi nhận từ kết quả nghiên cứu, đại diện nhóm bác sỹ tại Bệnh viện Bình Dân cho khuyến nghị, từ trường hợp phẫu thuật thứ 30 trở đi, phẫu thuật viên sẽ có được sự cải thiện tốc độ và quá trình vận hành robot phẫu thuật.

Khả năng mở rộng cao

Chưa dừng lại ở đó, đại diện nhóm nghiên cứu cho biết, phẫu thuật nội soi với sự hỗ trợ của robot đặc biệt phát huy tác dụng khi có khả năng phẫu thuật từ xa, tức người bệnh có thể được phẫu thuật bởi các chuyên gia hàng đầu thế giới mà không cần di chuyển hoặc tình trạng bệnh không thể di chuyển. Tuy nhiên, việc này đòi hỏi một đường truyền tín hiệu mạng Internet đủ tốt và thực sự ổn định.

PGS.TS.BS Nguyễn Phúc Cẩm Hoàng cho rằng, trong thời gian tới, từ nền tảng của đề tài khoa học này, Bệnh viện Bình Dân sẽ tiếp tục triển khai nhân rộng quy trình phẫu thuật robot trong nhiều bệnh lý tiêu hóa như ung thư đại tràng, ung thư dạ dày, ung thư thực quản và một số bệnh lý về tiết niệu, lồng ngực.

Nhóm kỹ sư, chuyên gia tại Trung tâm Nghiên cứu triển khai Khu Công nghệ cao (SHTPLABS) vừa nghiên cứu thành công một giải pháp toàn diện, qua đó mở ra hướng triển khai mới và hiệu quả hơn cho công tác quan trắc không khí, giám sát an ninh trong không gian đô thị, hoàn toàn phù hợp với nhiệm vụ xây dựng TPHCM trở thành thành phố thông minh, đô thị hiện đại với chất lượng cuộc sống tốt.

Trịnh Xuân Thắng, chủ nhiệm đề tài "Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị IoT Gateway tích hợp giải pháp bảo mật trên nền tảng IoT ứng dụng thí điểm quan trắc chất lượng không khí tại Khu công nghệ cao Thành phố Hồ Chí Minh" cho biết mục tiêu của nhiệm vụ khoa học công nghệ được Sở KH&CN TPHCM giao cho Trung tâm Nghiên cứu triển khai Khu Công nghệ cao thực hiện là nhằm giải quyết bài toán thu thập dữ liệu môi trường bằng phương pháp quan trắc tự động không sử dụng mạng viễn thông trong phạm vi của Khu công nghệ cao TPHCM thông qua việc nghiên cứu, thiết kế và chế tạo các thiết bị IoT Gateway, IoT Node và phần cứng mã hóa. Theo nhóm chuyên gia hệ thống sẵn sàng được chế tạo hàng loạt với số lượng lớn tại SHTPLABS để đạt mục tiêu lắp đặt ở nhiều địa điểm tại Thành phố Hồ Chí Minh trong tương lai.

Tháng 2/2020, nhóm triển khai lắp đặt các IoT Node tại một số vị trí có mật độ khí thải cao như cổng kiểm soát vào/ra, các nhà máy sản xuất…. trong Khu công nghệ cao TPHCM để tiến hành đo kiểm, đánh giá thực nghiệm hoạt động của hệ thống theo điều kiện môi trường và thời gian khác nhau.

Vị trí lắp đặt trạm và khoảng cách giữa trạm quan trắc đến Gateway (IoTGW_SHTPLABS)

Kết quả thử nghiệm thực tế cho kết quả tốt, các gói dữ liệu được truyền tải đầy đủ và đặc biệt là độ chính xác của thiết bị quan trắc đáp ứng tiêu chuẩn của ngành Khí tượng thuỷ văn. Các thiết bị IoTGW_SHTPLABS và IoTN_SHTPLABS đều đạt chứng nhận kiểm định TCVN của các đơn vị chức năng.

 Báo cáo tại buổi nghiệm thu được tổ chức hồi tháng 7/2021, đại diện nhóm nghiên cứu cho biết đã thiết kế và chế tạo thành công 5 bộ thiết bị IoT Gateway (IoTGW_SHTPLABS), 10 bộ thiết bị IoT node quan trắc 6 chỉ số trong không khí (IoTN_SHTPLABS) và 6 bộ phần cứng mã hóa bảo mật đường truyền (Scard_SHTPLABS). Cùng với đó là 01 nền tảng IoT mềm trên máy chủ, phần mềm ứng dụng quan trắc chất lượng không khí phục vụ lưu trữ, xử lý dữ liệu thu thập từ các thiết bị IoT Node mà không sử dụng mạng viễn thông GPRS/3G/4G.

 Thiết bị IoT Gateway (IoTGW_SHTPLABS)

Đặc biệt đề tài đã đưa ra “Phương pháp mã hoá, giải mã trên đường truyền từ máy chủ đến thiết bị cổng kết nối Internet vạn vật (IoTs – Internet of Things)”, phương pháp này có sử dụng thuật toán của Ban Cơ yếu Chính phủ, đây là một trong những điểm khác biệt và là ưu điểm giữa thiết bị ngoại nhập và thiết bị được làm chủ từ thiết kế đến chế tạo tại Việt Nam. Phương pháp này đã được đăng ký quyền sáng chế tại Cục SHTT vào tháng 09/2020.

Thiết bị IoT Node - IoTN_SHTPLABS (trái) và Phần cứng mã hóa bảo mật đường truyền (phải)

Trong quá trình nghiên cứu, TS. Trịnh Xuân Thắng cùng các cộng sự đã có bài báo khoa học Hybrid Model In The Block Cipher Applications For High-Speed Communications Networks đăng trên Tạp chí  International Journal of Computer Networks & Communications (IJCNC), đồng thời hoàn thành đào tào một thạc sỹ chuyên ngành hệ thống thông tin với luận văn Nghiên cứu phương pháp sinh số ngẫu nhiên thực bằng phần mềm cho an toàn thông tin.

Các ứng dụng thông minh trên nền tảng IoT

Trịnh Xuân Thắng cho biết, kết quả của nhiệm vụ nghiên cứu khoa học mà nhóm thực hiện vừa hoàn thành có thể được sử dụng làm nền tảng công nghệ cho các giải pháp chuyên ngành trên nền tảng IoT sử dụng các công nghệ truyền thông LoRaWan. Tổng thể giải pháp hiện nay đó là có thể được sử dụng trong việc giám sát công nhân/nhân viên theo tiêu chí 3 tại chỗ của các doanh nghiệp trong Khu chế xuất, Khu công nghệ cao trong giai đoạn phòng chống Covid19 của Thành phố. Theo đó các công nhân sẽ được đeo cảm biến giao tiếp với IoT Node được bố trí theo các Zone (khu vực sản xuất, ăn uống, nghỉ ngơi) và truyền thông tin về Gateway dữ liệu được mã hoá gửi về Server của Doanh nghiệp.

Ngoài ra, hướng phát triển tiếp theo của đề tài TS. Trịnh Xuân Thắng cho rằng hoàn toàn có thể triển khai xây dựng một mạng lưới các trạm quan trắc chất lượng không khí thông minh trong đô thị (vài trạm/km, mỗi trạm sử dụng những cảm biến nhỏ gọn đo trong phạm vi quan trắc bán kính 1 mét) và áp dụng thuật toán mô hình hóa lan truyền thì quá trình đo lường chất lượng không khí sẽ chính xác và tự động (> 5 phút/lần) làm cho dữ liệu quan trắc chất lượng không khí sẽ dày hơn cơ sở dữ liệu hiện có. Mặt khác với chi phí đầu tư thấp hơn 3-5 lần so với thiết bị tương tự nhập từ nước ngoài và thấp hơn 10 lần so với phương pháp truyền thống (trạm truyền thống) thì mô hình các trạm IoT Node được bố trí thành mạng xung quanh trạm truyền thống (trạm chuẩn) hiện nay là mô hình trên thế giới khuyến nghị nên sử dụng với mục tiêu không phải là để thay thế các phương pháp đo chất lượng không khí truyền thống mà sử dụng để bổ sung và làm dày hơn cơ sở dữ liệu hiện có.

Có thể thấy rằng, với việc làm chủ công nghệ thiết kế mạch điện tử tốc độ cao (từ 6 lớp trở lên) của các sản phẩm IoT, làm chủ và tích hợp thuật toán bảo mật thì quá trình vận hành các thiết bị IoT sẽ được đảm bảo về yếu tố an ninh quốc phòng, tránh phụ thuộc vào nước ngoài, là cơ sở nền tảng để phát triển Thành phố thông minh trong tương lai.

"Hơn thế, việc nắm giữ công nghệ còn cho phép phát triển thêm nhiều sản phẩm công nghệ cao, ứng dụng IoT phục vụ phát triển đô thị thông minh, nhà thông minh, nông nghiệp công nghệ cao", đại diện nhóm thực hiện đề tài khẳng định.

Đề xuất về triển khai giải pháp trong thực tế, TS. Trịnh Xuân Thắng cho rằng hoàn toàn có thể xây dựng một hệ thống trạm (vài trạm/km, mỗi trạm sử dụng những cảm biến nhỏ gọn đo trong phạm vi quan trắc bán kính 1 mét) và áp dụng mô hình hóa thì quá trình đo lường chất lượng không khí rõ ràng sẽ chính xác hơn, trong khi không tốn nhiều chi phí bởi Thành phố đã làm chủ công nghệ và quy trình sản xuất phần cứng, sử dụng phần mềm tự lập trình.

Cũng theo TS. Trịnh Xuân Thắng, các hệ thống quan trắc chất lượng không khí như kết quả của đề tài giúp tạo thêm một cơ sở để bổ sung và làm dày hơn cơ sở dữ liệu quan trắc môi trường hiện có của Thành phố, và cũng rất hữu ích trong việc giải quyết giảm thiểu ô nhiễm không khí. Đặc biệt, với tính cơ động và khả năng sản xuất trong nước, giải pháp có thể nhanh chóng được đưa vào sản xuất hàng loạt, đáp ứng ngay vào thực tiễn nhu cầu của TP.HCM hiện nay.

Bùi Thanh Luân và nhóm cộng sự tại công ty TNHH Cơ điện tử Hiệp Phát sau 2 năm nghiên cứu đã chế tạo và đưa vào vận hành thử nghiệm thành công bộ điều khiển máy phay CNC 4 trục với đầy đủ tính năng như một số bộ điều khiển "hàng hiệu" ngoại nhập, mở ra hướng phát triển tiềm năng cho ngành chế tạo, nâng cấp, cải tạo máy CNC tại Việt Nam nói chung và TPHCM nói riêng trong thời gian tới.

Chiều ngày 29/5/2021, Sở Khoa học và Công nghệ TPHCM cùng các đơn vị liên quan đã tổ chức buổi nghiệm thu nhiệm vụ khoa học và công nghệ đề tài "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo và ứng dụng bộ điều khiển cho máy phay CNC 4 trục". Đơn vị chủ trì thực hiện nhiệm vụ là công ty TNHH Cơ điện tử Hiệp Phát.

Đại diện đơn vị chủ trì thực hiện công ty Cơ điện tử Hiệp Phát, chủ nhiệm đề tài TS. Bùi Thanh Luân cho biết, mục tiêu của đề tài "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo và ứng dụng bộ điều khiển cho máy phay CNC 4 trục" là nhằm làm chủ hoàn toàn công nghệ sản xuất bộ điều khiển cho máy phay CNC 4 trục hoạt động tốt trong công nghiệp, có khả năng sản xuất hàng loạt với tỷ lệ nội địa hóa cao để hướng đến thương mại hóa, giá thành (chế tạo, sản xuất) thấp hơn so với thiết bị có tính năng tương đương được nhập khẩu từ nước ngoài, qua đó giúp các doanh nghiệp trong nước chủ động hơn trong việc sản xuất, láp ráp máy CNC trước nhu cầu ngày càng nhiều từ thị trường. 

 Bộ sản phẩm SGH7i 6MA, Touch và 11MA là sản phẩm của nhiệm vụ nghiên cứu khoa học công nghệ do công ty Cơ điện tử Hiệp Phát chủ trì thực hiện.

Trải qua 3 giai đoạn nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã hoàn thành toàn bộ mục tiêu đề ra, với sản phẩm giai đoạn 1 là bộ điều khiển SGH7i 6MA, có thể sử dụng cho các dạng máy CNC 3 trục đơn giản, yêu cầu độ chính xác không cao như một số dòng máy khắc gỗ CNC, máy cắt laser và những máy CNC gia công vật liệu phi kim. Dù có tính năng chính tương đương bộ điều khiển Syntec 6MA (Đài Loan) nhưng giá thành của giải pháp SGH7i 6MA theo ước tính khi đưa vào sản xuất hàng loạt vẫn đảm bảo sẽ thấp hơn đến 4 lần nhờ vào sự nhỏ gọn và tối ưu thiết kế theo công nghệ tích hợp của chíp (vi xử lý) mới. 

Máy phay Brother trang bị bộ điều khiển SGH7i 11MA thực hiện gia công phay 4 trục nội suy cánh turbo. 

Sản phẩm giai đoạn 2 là bộ điều khiển SGH7i Touch để chủ yếu sử dụng cho các dạng máy CNC yêu cầu giao diện phức tạp hơn và dùng trong môi trường sạch như máy gia công vàng CNC, máy gia công nha khoa CNC. Bộ điều khiển có khả năng kết hợp các chức năng khác trong máy CNC với phần chuyển động như thay dao tự động, thay pallet tự động, kết hợp nhiều đầu trục chính, tự động điều khiển độ cao đầu cắt dùng trong máy cắt thép tấm laser hay plasma. Sản phẩm SGH7i Touch khác phiên bản SGH7i 6MA ở việc được nâng cấp số trục điều khiển và số trục nội suy đồng thời từ 3 trục lên 4 trục, bổ sung màn hình cảm ứng.

Cuối cùng, là sản phẩm hoàn thiện ở mức tối đa trong giai đoạn 3, SGH7i 11MA đã được thử nghiệm và vận hành liên tục trên máy phay 3 trục Okuma và máy phay 4 trục Brother tại xưởng sản xuất của công ty Cơ điện tử Hiệp Phát. Dòng sản phẩm ở giai đoạn này có thể trang bị cho các chủng loại/dạng máy CNC yêu cầu giao diện hỗ trợ nhiều hơn cho người vận hành, cũng như nhu cầu gia công các chi tiết sản phẩm đòi hỏi độ chính xác cao hơn, ví dụ như máy phay CNC kim loại gia công khuôn, các chi tiết máy có dung sai lắp ráp yêu cầu độ chính xác cao.

Bùi Thanh Luân giới thiệu đến hội đồng tư vấn nhiệm vụ về nguyên lý hoạt động của bộ điều khiển SGH7i 11MA đang vận hành máy Brother TC-S2A-2 thực hiện phay nội suy 4 trục cánh turbo.

Giải pháp SGH7i 11MA khả năng hỗ trợ các lệnh G Code, M Code thông dụng và chương trình Macro, giúp máy CNC linh hoạt thực hiện các tác vụ như định vị trục chính, thay dao, taro. Đặc biệt, bộ điều khiển SGH7i 11MA còn tích hợp tính năng hỗ trợ taro đồng bộ, có khả năng tính toán điểm vào ren để có thể taro nhiều giai đoạn trên lỗ ren. Ngoài ra, bộ điều khiển cung cấp tiện ích hỗ trợ lấy nhanh tâm phôi, mô phỏng gia công để xem trước được sản phẩm gia công và đường chạy dao trên giao diện hiển thị 3D, và một tính năng hoàn toàn nổi bật so với các bộ điều khiển nhập ngoại là có thêm khả năng kết nối Wi-Fi giúp người vận hành truyền nhận chương trình gia công và quản lý máy CNC từ xa dựa vào mạng Internet theo hướng phát triển của nền công nghiệp 4.0.

Các chương trình phần mềm học thuật điều khiển nội suy sử dụng trong điều khiển chuyển động máy CNC được hoàn thiện trên cơ sở một số nghiên cứu do công ty Cơ điện tử Hiệp Phát thực hiện nhằm triển khai đề tài, sau đó đội ngũ kỹ sư đã "chương trình hóa" thành phần mềm lẫn phần cứng tích hợp tương ứng, góp phần tạo ra sản phẩm hoàn thiện cuối cùng của nhiệm vụ khoa học.

Kết quả thử nghiệm thực tế cho thấy, bộ điều khiển SGH7i 11MA có thể giúp nhiều dòng máy CNC thực hiện tốt việc gia công (phay) các chi tiết có biên dạng từ cơ bản như tạo hình vuông, hình lục giác, hình tròn ngoài, chạy lỗ tròn… tới các biên dạng phức tạp như gia công cánh turbo hay các chi tiết có biên dạng phức tạp khác. Giải thuật đọc trước chương trình (look ahead) cho phép bộ điều khiển biết trước đường chạy dao nên các giải thuật nội suy, tăng tốc, giảm tốc khi gia công các đường thẳng, cung lớn, cung nhỏ… cũng được tối ưu về vận tốc, gia tốc, qua đó giúp bề mặt chi tiết gia công đạt độ trơn láng hơn.

Trong quá trình nghiên cứu, TS. Bùi Thanh Luân cùng các cộng sự đã công bố một bài báo khoa học “An Improved Error Interpolator of Milling CNC Controller Based on FPGA” và luận văn đào tạo bậc thạc sĩ “Cải thiện giải thuật nội suy sai số nhỏ nhất cho bộ điều khiển máy phay CNC để nội suy các đường cong thông thường dựa trên nền tảng FPGA”.

Tính năng cài đặt tâm phôi nhanh và tính năng mô phỏng gia công trên bộ điều khiển SGH7i 11MA

Linh hoạt và sẵn sàng chuyển giao

Về nguyên lý, với các thư viện phần mềm, trình biên dịch Ladder cho PLC nội cùng bộ giải pháp phần cứng được sản xuất sẵn, các doanh nghiệp cơ khí, cơ điện tử "dựng máy" hoàn toàn dễ dàng có thể cấu hình phần điều khiển cho một máy CNC hoạt động đầy đủ các tính năng. Người vận hành máy chỉ cần nạp tập tin định dạng NC vào máy thông qua USB, mạng LAN hay Wi-Fi một cách dễ dàng để tiến hành gia công.

Nói về ưu điểm của giải pháp được nghiên cứu, chế tạo thành công, nhóm thực hiện cho biết đội ngũ kỹ sư tại các đơn vị láp ráp máy CNC trong tương lai vẫn có thể cải tiến firmware cho bộ điều khiển SGH7i (từ trình biên dịch Ladder cho PLC và cả PLC tích hợp) được công ty Cơ điện tử Hiệp Phát chuyển giao công nghệ sản xuất. Việc cập nhật firmware mới cho bộ điều khiển hoàn toàn có thể được thực hiện đơn giản thông qua các giao tiếp được thiết kế sẵn như cổng Modbus RS485, hay thậm chí qua mạng LAN, WiFi và cả thiết bị lưu trữ USB gắn ngoài.

Mặt sau của một bo mạch trong hệ thống bộ điều khiển SGH7i 11MA cho thấy sự hiện diện của nhiều cổng giao tiếp, giúp thuận tiện trong nâng cấp, cũng như mở rộng khả năng điều khiển, vận hành với nhiều thiết bị phụ trợ khác.

Thành phẩm là cánh turbo được gia công nội suy 4 trục.

Tính đến thời điểm hiện tại, toàn bộ sản phẩm là kết quả của công trình nghiên cứu nói trên đã sẵn sàng đưa vào sản xuất hàng loạt cũng như chuyển giao công nghệ. 

Các dự án được hỗ trợ mạnh ở các giai đoạn hoàn thiện ý tưởng, hoàn thiện sản phẩm, nghiên cứu thị trường, tư vấn tài chính, kết nối với các quỹ đầu tư mạo hiểm.

Nhằm tạo điều kiện ươm tạo thêm nhiều ý tưởng, dự án khởi nghiệp đổi mới sáng tạo, dự án khởi nghiệp xã hội có khả năng giải quyết các vấn đề của cộng đồng, Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM triển khai Chương trình hỗ trợ ươm tạo các dự án khởi nghiệp đổi mới sáng tạo (INCUBATE). INCUBATE là một trong tám Chương trình được Sở Khoa học và Công nghệ triển khai xuyên suốt trong năm 2021 nhằm chào mừng 45 năm thành lập Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM.

Chương trình INCUBATE sẽ hỗ trợ đến 30% kinh phí thực hiện (nhưng không vượt quá 500 triệu đồng) cho những nội dung như dịch vụ thuê ngoài, thù lao chuyên gia/báo cáo viên/cố vấn/ban giám khảo, chương trình ươm tạo… thường diễn ra thông qua các hoạt động tìm kiếm, tuyển chọn, huấn luyện, hỗ trợ phát triển sản phẩm, xây dựng mô hình kinh doanh ở các cơ sở ươm tạo, trường Đại học, Viện nghiên cứu hoặc các tổ chức khoa học công nghệ hỗ trợ khởi nghiệp đổi mới sáng tạo.

Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM hỗ trợ ươm tạo doanh nghiệp nông nghiệp công nghệ cao

Bên cạnh đó, Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM cũng hỗ trợ triển khai các dự án hợp tác quốc tế trong đổi mới sáng tạo, chuyển giao công nghệ của doanh nghiệp với các đối tác quốc tế, hỗ trợ ươm tạo doanh nghiệp nông nghiệp công nghệ cao.

Năm 2020, Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM đã hỗ trợ cho 280 dự án khởi nghiệp đổi mới sáng tạo, bao gồm: 96 dự án về công nghệ thông tin, 41 dự án về du lịch, 32 dự án về giáo dục, 24 dự án về Logistic, 15 dự án cộng đồng, 72 dự án thuộc các lĩnh vực khác. Trong đó, các dự án được hỗ trợ mạnh ở các giai đoạn hoàn thiện ý tưởng, hoàn thiện sản phẩm, nghiên cứu thị trường, tư vấn tài chính, kết nối với các quỹ đầu tư mạo hiểm. Những dự án sau khi ươm tạo thành công sẽ tiếp tục được xem xét hỗ trợ kinh phí từ Chương trình SPEEDUP.

Để tham gia chương trình, cơ sở ươm tạo hoặc đơn vị, tổ chức có thể gửi hồ sơ (gồm Thuyết minh dự án và Dự toán kinh phí) đến email doimoisangtao.skhcn@gmail.com. Hồ sơ được tiếp nhận liên tục trong năm. Mẫu hồ sơ có thể tải tại liên kết: https://dost.hochiminhcity.gov.vn/cs-ho-tro/uom-tao-cac-du-an-khoi-nghiep-doi-moi-sang-tao-incubate/.

Doanh nghiệp, trường Viện muốn tìm hiểu thông tin chi tiết vui lòng liên hệ:

• Phòng Quản lý Công nghệ và thị trường công nghệ - Sở Khoa học và Công nghệ
• Địa chỉ: 244 Điện Biên Phủ, P. Võ Thị Sáu, Q. 3, TP.HCM
• Email: doimoisangtao.skhcn@gmail.com
• Website: https://dost.hochiminhcity.gov.vn/
• Điện thoại: 028. 39320121

Hoàng Kim (CESTI)

Chương trình cũng khuyến khích doanh nghiệp hợp tác với trường Đại học, Viện nghiên cứu để cùng triển khai nhiệm vụ đổi mới và làm chủ công nghệ ở doanh nghiệp

Nhằm tiếp tục thực hiện mục tiêu hỗ trợ doanh nghiệp nghiên cứu phát triển và ứng dụng cải tiến, đổi mới sản phẩm, công nghệ, Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM triển khai Chương trình hỗ trợ nghiên cứu ứng dụng, phát triển công nghệ và đổi mới sáng tạo cho doanh nghiệp (RD&I). RD&I là một trong tám Chương trình được Sở Khoa học và Công nghệ triển khai xuyên suốt trong năm 2021 nhằm chào mừng 45 năm thành lập Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM.

Chương trình RD&I sẽ hỗ trợ đến 30% kinh phí cho các đề tài đầu tư nghiên cứu khoa học và triển khai ứng dụng công nghệ vào hoạt động sản xuất – kinh doanh của doanh nghiệp. Chương trình cũng khuyến khích doanh nghiệp hợp tác với trường Đại học, Viện nghiên cứu để cùng triển khai nhiệm vụ đổi mới và làm chủ công nghệ ở doanh nghiệp. Qua đó đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu và phát triển (R&D), nâng cao trình độ ứng dụng khoa học và công nghệ của doanh nghiệp, mở lối đi vào thực tiễn cho hoạt động giáo dục – đào tạo của trường, viện.

Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM cũng thường xuyên tổ chức các buổi kết nối sáng tạo nhằm tạo điều kiện cho doanh nghiệp và trường Viện trao đổi thông tin về nhu cầu công nghệ, giới thiệu những công nghệ “mới ra lò” (đang ở quy mô phòng thí nghiệm), để đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu và phát triển (R&D), nâng cao trình độ ứng dụng khoa học và công nghệ của doanh nghiệp.

Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM Nguyễn Việt Dũng giải đáp chính sách hỗ trợ doanh nghiệp đổi mới và làm chủ công nghệ

Theo quy định hiện hành, kết quả của đề tài sẽ được ưu tiên giao quyền sở hữu (hoặc quyền sử dụng) cho cơ quan chủ trì đề tài mà không phát sinh phần vốn sở hữu của Nhà nước. Đây là chính sách giúp doanh nghiệp liên tục đổi mới, gia tăng năng lực cạnh tranh khi có sự đầu tư tăng cường sức mạnh về khoa học, công nghệ.

Để tham gia chương trình, doanh nghiệp gửi thuyết minh nhiệm vụ, dự toán, hồ sơ năng lực theo hình thức trực tuyến tại link: https://dvc-dost.hochiminhcity.gov.vn.

Doanh nghiệp, trường Viện muốn tìm hiểu thông tin chi tiết vui lòng liên hệ:

• Phòng Quản lý Khoa học - Sở Khoa học và Công nghệ
• Địa chỉ: 244 Điện Biên Phủ, P. Võ Thị Sáu, Q. 3, TP.HCM
• Email: quanlykhoahoc.skhcn@tphcm.gov.vn
• Website: https://dost.hochiminhcity.gov.vn/
• Điện thoại: 028. 39322147

Hoàng Kim (CESTI)

Sau khi nhận hỗ trợ SPEEDUP, nhiều dự án khởi nghiệp đã gọi vốn thành công từ các Quỹ đầu tư hoặc nhà đầu tư thiên thần với định giá tăng từ 1,5-1,8 lần.

Nhằm tiếp tục thực hiện mục tiêu hỗ trợ phát triển và tăng tốc cho các dự án khởi nghiệp đổi mới sáng tạo tiếp cận thị trường để hoàn thiện sản phẩm, mô hình kinh doanh có khả năng nhân rộng, Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM triển khai Chương trình hỗ trợ phát triển và tăng tốc cho các dự án khởi nghiệp đổi mới sáng tạo (SPEEDUP). SPEEDUP là một trong tám Chương trình được Sở Khoa học và Công nghệ triển khai xuyên suốt trong năm 2021 nhằm chào mừng 45 năm thành lập Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM.

Năm 2020, SPEEDUP đã tuyển chọn hỗ trợ cho 40 dự án với tổng kinh phí hỗ trợ của nhà nước là 25,3 tỷ đồng, kinh phí đối ứng từ các quỹ đầu tư là 10,3 tỷ đồng. Nhiều dự án khởi nghiệp được hỗ trợ thông qua các chương trình đã gọi vốn thành công từ các Quỹ đầu tư hoặc nhà đầu tư thiên thần với định giá tăng từ 1,5-1,8 lần so với định giá trước khi nhận được hỗ trợ. Tiêu biểu như dự án Teamup được một quỹ đầu tư mua lại với định giá là 15 tỷ đồng, dự án SchoolBus đã gọi vốn thành công cho giai đoạn tiếp theo là 1,8 tỷ đồng, dự án 689 Cloud đã gọi vốn thành công từ các nhà đầu tư thiên thần cho giai đoạn tiếp theo với số vốn 100.000USD.

Bà Phan Thị Quý Trúc (Phó Trưởng phòng Quản lý Công nghệ và thị trường công nghệ - Sở Khoa học và Công nghệ) giới thiệu Chương trình SPEEDUP đến các vườn ươm và startup tham gia Giải thưởng I-STAR vào tháng 5/2021)

Trong năm 2021, SPEEDUP sẽ hỗ trợ những nội dung như công lao động, thuê chuyên gia, dịch vụ thuê ngoài, nguyên vật liệu… cho các dự án khởi nghiệp đổi mới sáng tạo thông qua các tổ chức ươm tạo, với mức hỗ trợ tối đa 02 tỷ đồng/dự án, thời gian hỗ trợ không quá 24 tháng. SPEEDUP cũng ưu tiên hỗ trợ cho các dự án có sự tham gia đồng đầu tư từ nhà đầu tư khác theo tỷ lệ 1:1.

Theo đó, tổ chức ươm tạo khởi nghiệp đổi mới sáng tạo sẽ gửi thuyết minh nhiệm vụ, video khoảng 01 phút giới thiệu sản phẩm muốn hỗ trợ, tài liệu pháp lý chứng minh quyền sở hữu trí tuệ đối với sản phẩm (nếu có), xác nhận cam kết kinh phí hỗ trợ từ các nguồn khác (được ưu tiên xem xét hỗ trợ) đến email speedup.dost@gmail.com. Hồ sơ được tiếp nhận liên tục trong năm. Mẫu hồ sơ có thể tải tại liên kết: https://dost.hochiminhcity.gov.vn/cs-ho-tro/ho-tro-du-an-khoi-nghiep-doi-moi-sang-tao-speedup/.

Tổ chức ươm tạo ươm tạo khởi nghiệp đổi mới sáng tạo, startup muốn tìm hiểu thông tin chi tiết vui lòng liên hệ:

• Phòng Quản lý Công nghệ và thị trường công nghệ - Sở Khoa học và Công nghệ
• Địa chỉ: 244 Điện Biên Phủ, phường Võ Thị Sáu, Quận 3, TP.HCM
• Email: speedup.dost@gmail.com
• Điện thoại: 028. 39320121