Nhựa sinh học giúp giảm hàng triệu tấn rác y tế mỗi năm
Hằng năm, các bệnh viện trên toàn thế giới tạo ra hàng triệu tấn rác nhựa, phần lớn là vật dụng dùng một lần như khẩu trang, găng tay phẫu thuật, ống tiêm, ống truyền dịch và vật liệu đóng gói vô trùng.
Hơn nữa, nhiều loại rác trong số này không phân hủy được. Chúng sẽ tồn tại trong bãi chôn lấp hay trong đại dương hàng thế kỷ. Cuối cùng, rác lại phân rã thành các hạt vô cùng nhỏ, gây ra nhiều nguy cơ đối với môi trường và sức khỏe con người – như rối loạn nội tiết và tổn thương tế bào.
Việc đốt rác y tế cũng thải ra nhiều hóa chất độc hại vào bầu khí quyển. Điều này góp phần khiến chất lượng không khí trở nên tệ hại, thậm chí tiềm tàng khả năng khiến Trái đất nóng lên.
Hiện nay, các nhà khoa học đang nỗ lực tìm kiếm sản phẩm thay thế thân thiện với môi trường hơn các loại nhựa truyền thống. Nhóm nghiên cứu tới từ Đại học Saskatchewan và Đại học McMaster (Canada) đã xem xét hiện trạng, thách thức và tương lai của vật liệu phân hủy được thay thế cho nhựa làm từ dầu mỏ trong thiết bị y tế.
Nhựa sinh học là một ứng cử viên sáng giá. Làm từ thực vật hoặc tảo, chúng có thể phân hủy khi các điều kiện về nhiệt độ, độ pH và độ ẩm phù hợp, và không tạo ra bất kỳ phụ phẩm độc hại nào.
Với nguồn gốc tự nhiên, nhựa sinh học có nhiều ưu điểm khi dùng làm thiết bị y tế. Chúng có thể được hấp thụ lại trong quá trình lành vết thương – nhờ thế bệnh nhân sẽ không cần trải qua ca phẫu thuật thứ hai để loại bỏ phần cấy ghép. Một ví dụ cho điều này là thiết bị cấy ghép sử dụng nhựa sinh học PHA (polyhydroxyalkanoate), có thể phân hủy tự nhiên trong cơ thể. Các đường khâu trong phẫu thuật sử dụng acid polylactic (PLA) có thể tiêu biến qua thời gian. Điều này có thể giảm thiểu nguy cơ nhiễm trùng.
Chúng cũng có thể vượt qua các rào cản sinh học, chẳng hạn như rào cản máu-não. Nhờ thế, thiết bị y tế dùng nhựa sinh học có thể nhắm vào những mô cụ thể.
Các phương pháp mới như in 3D sử dụng polymer phân hủy sinh học cũng đang mở ra nhiều phương hướng mới cho các ứng dụng y tế bền vững, như sử dụng để thay thế cho sụn chịu lực, sửa chữa buồng tim, mảnh vá vết thương và làm màng nhân tạo cho thận. Hiện nay, nhựa sinh học đang được sử dụng trong các thiết bị y tế như van tim, băng vết thương và hệ thống truyền thuốc.
Cellulose là loại nhựa sinh học nổi bật vì không độc hại và không gây ra nhiều tác dụng phụ khi dùng làm thiết bị y tế. Về mặt cơ học loại vật liệu này cứng cáp và chống nước (hai đặc điểm cần thiết cho bao bì y học), đồng thời, nó phân rã hiệu quả khi chôn trong đất làm phân bón. Điều này khiến cellulose thành vật liệu lý tưởng dùng trong y tế.
Ngoài ra, polymer phân hủy sinh học polycaprolactone (PCL) và axit polylactic-co-glycolic (PLGA) là những lựa chọn hứa hẹn bởi chúng an toàn và phù hợp để làm sản phẩm y tế.
Tuy nhiều ưu điểm là vậy, song việc chuyển từ nhựa truyền thống sang vật liệu phân hủy sinh học không hề dễ dàng, nhất là trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe.
Đảm bảo vật liệu phân hủy sinh học đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và vô trùng nghiêm ngặt cần thiết để ứng dụng trong y tế là thách thức lớn mà các nhà nghiên cứu phải đối mặt khi phát triển nhựa sinh học y tế. Rào cản pháp lý, giá thành sản xuất cao và nguồn cung nhựa sinh học hạn chế cũng là những trở ngại chính. Nhựa sinh học y tế có thể đắt hơn nhựa làm từ dầu mỏ tới 50%.
Bên cạnh đó, ngày nay chưa có nhiều đánh giá về vòng đời của các sản phẩm nhựa sinh học hiện có và trong tương lai. Đánh giá vòng đời sẽ ước tính tác động môi trường của một sản phẩm từ lúc khai thác nguyên liệu thô cho tới khi thải loại. Nhờ thế, các nhà sản xuất có thể xác định làm sao để cải tiến về tính bền vững của sản phẩm và giảm thiểu rác thải.
Dù có nhiều thách thức như vậy, ta vẫn có thể thấy lợi ích tiềm năng rất lớn của nhựa sinh học. Khi dừng sử dụng nhựa một lần, ta sẽ giảm đáng kể gánh nặng chất thải của các hệ thống chăm sóc sức khỏe, đồng thời bảo vệ hệ sinh thái và sức khỏe con người khỏi những nguy cơ ô nhiễm vi nhựa. Một số loại nhựa sinh học thậm chí có thể giảm lượng khí thải nhà kính tới 25%.
Phương Anh lược dịch
Nguồn: https://theconversation.com/plant-based-plastics-could-help-reduce-the-millions-of-tonnes-of-medical-waste-hospitals-generate-each-year-240631
Bài đăng Tia Sáng số 6/2025
