Giới thiệu dự án

Theo thống kê từ Liên đoàn Đái tháo đường Quốc tế (IDF), toàn cầu hiện có hơn 537 triệu người trưởng thành đang sống chung với bệnh đái tháo đường, dự kiến sẽ tăng lên 643 triệu người vào năm 2035, trong đó đái tháo đường tuýp 2 chiếm khoảng 90%. Metformin hydrochloride (MET - $C_4H_{12}ClN_5$) là hoạt chất đầu tay phổ biến nhất trong điều trị bệnh lý này. Tuy nhiên, việc ứng dụng MET trong lâm sàng và bào chế công nghiệp đang đối mặt với các thách thức nghiêm trọng:

  • Hạn chế dược động học: MET có thời gian bán thải ($t_{1/2}$) ngắn (chỉ từ 1,5 đến 4,5 giờ) và sinh khả dụng đường uống thấp (50% - 60%). Bệnh nhân bắt buộc phải sử dụng phác đồ đa liều (2 - 3 lần/ngày), dẫn đến hiện tượng dao động nồng độ thuốc trong huyết tương (nồng độ đỉnh gây độc tính đường tiêu hóa, nồng độ đáy rơi xuống dưới ngưỡng điều trị), làm giảm tỷ lệ tuân thủ điều trị của bệnh nhân.
  • Khiếm khuyết cơ lý tính: Bột nguyên liệu MET có tính hút ẩm mạnh, dễ vón cục khi tiếp xúc với độ ẩm không khí, khả năng chịu nén kém và độ trơn chảy thấp. Do đó, quá trình sản xuất viên nén bắt buộc phải qua công đoạn tạo hạt ướt (wet granulation) phức tạp, tiêu tốn năng lượng sấy và làm tăng chi phí sản xuất.

Dự án nghiên cứu "Ứng dụng công nghệ lắng đọng lớp nguyên tử trong điều khiển tính chất của dược chất" được triển khai nhằm giải quyết triệt để các hạn chế trên thông qua việc thiết lập quy trình bọc màng nano vô cơ $SiO_2$ đồng nhất trực tiếp lên bề mặt hạt bột MET bằng công nghệ lắng đọng lớp nguyên tử tầng sôi (Fluidized Bed Reactor Atomic Layer Deposition - FBR-ALD).

Mục tiêu cụ thể của dự án

  1. Thiết kế và tối ưu hóa quy trình công nghệ FBR-ALD để bọc màng mỏng oxit gốm $SiO_2$ lên bề mặt bột dược chất MET ở điều kiện áp suất và nhiệt độ phù hợp.
  2. Kiểm soát độ dày màng ở cấp độ đơn lớp nguyên tử thông qua việc điều chỉnh số chu trình ALD (50 và 100 cycles) và lưu lượng tiền chất.
  3. Bảo toàn nguyên vẹn cấu trúc tinh thể và cấu trúc liên kết phân tử của MET sau khi phủ màng vô cơ.
  4. Điều khiển động học hòa tan in vitro của dược chất, kéo dài thời gian giải phóng hoạt chất trong môi trường đệm tiêu chuẩn $pH = 7,4$.

Phạm vi và giới hạn nghiên cứu

  • Vật liệu nền (Substrate): Bột hoạt chất Metformin hydrochloride thương mại đã qua sàng lọc kích thước hạt.
  • Vật liệu màng phủ: Silicon dioxide ($SiO_2$) hình thành từ phản ứng giữa tiền chất Silicon tetrachloride ($SiCl_4$) và hơi nước tinh khiết ($H_2O$).
  • Giới hạn thử nghiệm: Đánh giá cấu trúc vật liệu bằng các phương pháp phổ nghiệm hiện đại (FE-SEM, EDX, XPS, FTIR, XRD) và đo tốc độ hòa tan in vitro trong môi trường mô phỏng dịch sinh lý ruột ($pH = 7,4$ ở $37^\circ C$).

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Phương pháp bao phủ Cơ chế Ưu điểm Nhược điểm Độ dày màng
Bao màng ướt (Liquid-based Coating) Phun sấy/nhúng polyme hữu cơ hòa tan trong dung môi Thiết bị phổ biến, chi phí đầu tư ban đầu thấp Dư lượng dung môi độc hại, tiêu tốn năng lượng sấy, màng dày không đồng đều $10 - 100\ \mu m$
Phun sấy khô (Dry Spray Coating) Cơ học va đập lực nén các hạt tá dược Không dùng dung môi, quy trình nhanh Hiệu suất bám dính thấp, dễ bong tróc, tiêu tốn lượng lớn tá dược $1 - 10\ \mu m$
Lắng đọng pha hơi (CVD / PVD) Phản ứng đồng thời các pha khí / Bốc bay nhiệt Tạo màng vô cơ cứng vững, không dung môi Cần nhiệt độ cao gây phân hủy thuốc, hiệu ứng che bóng (shadowing) trên hạt 3D $100 - 500\ nm$
FBR-ALD (Giải pháp đề xuất) Phản ứng bề mặt tự bão hòa tuần tự trên tầng sôi Phủ màng đồng đều tuyệt đối trên vi hạt 3D, kiểm soát độ dày cấp độ $\text{Å}$, nhiệt độ thấp Tốc độ lắng đọng chậm, yêu cầu kiểm soát khí chặt chẽ $0,1 - 20\ nm$

Ma trận phân loại yêu cầu hệ thống theo MoSCoW

  • Must have: Hệ thống tầng sôi vận hành ổn định không làm vỡ hạt thuốc; phản ứng hóa học tạo màng $SiO_2$ tinh khiết; kiểm soát chính xác xung khí xung tiền chất.
  • Should have: Bộ hỗ trợ rung cơ học dải tần $8\ Hz$ để chống kết cụm bột; bộ gia nhiệt hồng ngoại kiểm soát nhiệt độ từ $25 - 350^\circ C$.
  • Could have: Khả năng nạp mẫu linh hoạt từ vài gram đến quy mô kilogram; tự động hóa hoàn toàn van đóng mở xung khí.
  • Won't have (trong giai đoạn này): Đánh giá dược động học in vivo trên động vật sống.

Thiết kế hệ thống

Hệ thống chế tạo sử dụng lò phản ứng FBR-ALD được cấu hình chuyên biệt cho vật liệu bột dược chất:

Thông số thiết bị và công cụ phân tích

  • Hệ lắng đọng FBR-ALD: Chế tạo tại PTN Nhóm nghiên cứu Công nghệ ALD – Trường Đại học Phenikaa, buồng phản ứng module hóa có bộ trợ rung cơ học $8\ Hz$, gia nhiệt hồng ngoại ($25 - 350^\circ C$).
  • Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM): HITACHI S-4800, tích hợp đầu dò phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX) HORIBA 7593-H (Viện Khoa học Vật liệu - VAST).
  • Quang phổ điện tử tia X (XPS): Thermo Fisher Scientific K-Alpha, nguồn tia X Al-K$\alpha$ ($h\nu = 1486,7\ eV$), hiệu chỉnh năng lượng liên kết theo đỉnh C 1s ($284,8\ eV$).
  • Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR): PerkinElmer Spectrum Two, dải quét $4000 - 350\ cm^{-1}$.
  • Nhiễu xạ tia X (XRD): PANalytical X'Pert Pro, nguồn bức xạ Cu-K$\alpha$ ($\lambda = 1,5418\ \text{Å}$), góc quét $2\theta = 10^\circ - 70^\circ$.
  • Máy thử độ hòa tan: UDT-804 (Distek/Hanson standard) 8 ngăn, giỏ quay $50\ RPM$, môi trường đệm phosphate $pH = 7,4$, nhiệt độ ổn nhiệt $37 \pm 0,5^\circ C$.
  • Quang phổ tử ngoại - khả kiến (UV-Vis): Shimadzu UV-2600, bước sóng $200 - 300\ nm$, bước nhảy $0,2\ nm$.

Methodology

Quy trình nghiên cứu thực nghiệm được tổ chức qua các giai đoạn rõ ràng:

[Giai đoạn 1: Chuẩn bị nguyên liệu] ➔ [Giai đoạn 2: Lắng đọng ALD] ➔ [Giai đoạn 3: Phân tích cấu trúc] ➔ [Giai đoạn 4: Đánh giá độ hòa tan]
  • Đánh giá rủi ro kỹ thuật:
    • Hiện tượng kết đám hạt trong tầng sôi: Xử lý bằng cách sàng phân loại qua rây $1,0\ mm$, $0,5\ mm$, $0,2\ mm$; sấy tiền xử lý $45^\circ C$ trong $12\ h$ và duy trì rung hỗ trợ liên tục $8\ Hz$.
    • Phản ứng ký sinh pha hơi (hiệu ứng CVD): Thiết lập thời gian làm sạch bằng khí Ar đủ dài giữa các nửa chu trình để loại bỏ hoàn toàn tiền chất dư và khí phụ phẩm $HCl$.

Implementation và kết quả

Development process

Cơ chế tạo màng $SiO_2$ trên bề mặt MET diễn ra thông qua 2 nửa phản ứng hóa học tự bão hòa:

$$\text{Nửa phản ứng 1: } \equiv \text{Si-OH} + \text{SiCl}_4(g) \rightarrow \equiv \text{Si-O-SiCl}_3 + \text{HCl}(g)$$

$$\text{Nửa phản ứng 2: } \equiv \text{Si-Cl} + \text{H}_2\text{O}(g) \rightarrow \equiv \text{Si-OH} + \text{HCl}(g)$$

$$\text{Phương trình tổng quát: } \text{SiCl}_4(g) + 2\text{H}_2\text{O}(g) \xrightarrow{\Delta T} \text{SiO}_2(s) + 4\text{HCl}(g)$$

Trình tự chu trình ALD và thuật toán điều khiển xung

def execute_ald_cycle(cycle_count, sicl4_flow, sicl4_time, h2o_flow, h2o_time, purge_time):
    """
    Mô phỏng chu trình xung ALD điều khiển lắng đọng màng nano SiO2 trên MET
    """
    for cycle in range(1, cycle_count + 1):
        # Nửa phản ứng 1: Xung tiền chất SiCl4
        inject_precursor(source="SiCl4", carrier_flow_sccm=sicl4_flow, duration_sec=sicl4_time)
        
        # Làm sạch 1: Quét sạch SiCl4 dư và khí phụ phẩm HCl
        purge_chamber(gas="Argon", duration_sec=purge_time)
        
        # Nửa phản ứng 2: Xung chất đồng phản ứng H2O
        inject_reactant(source="H2O", carrier_flow_sccm=h2o_flow, duration_sec=h2o_time)
        
        # Làm sạch 2: Quét sạch H2O dư và khí phụ phẩm HCl
        purge_chamber(gas="Argon", duration_sec=purge_time)
        
        log_status(f"Hoàn thành chu trình ALD {cycle}/{cycle_count}")

Khối lượng bột MET cho mỗi mẻ thí nghiệm là $10\ g$. Tốc độ dòng khí mang Ar duy trì tầng sôi ổn định kết hợp dao động cưỡng bức $8\ Hz$.

Testing và validation

1. Đánh giá hình thái bề mặt (FE-SEM) và thành phần nguyên tố (EDX)

  • Mẫu MET ban đầu có bề mặt nhẵn bóng, xuất hiện các đường vân phân lớp tự nhiên, kích thước hạt phân tán từ vài micromet đến $200\ \mu m$.
  • Sau khi phủ 50 và 100 chu trình ALD, ảnh SEM cho thấy một lớp màng bao phủ liên tục trên bề mặt hạt. Ở một số góc chụp độ phóng đại lớn ($5000\times$), quan sát thấy các vết nứt vi mô để lộ phần lõi MET bên trong, chứng minh cấu trúc lõi - vỏ (core-shell) $MET@SiO_2$ được hình thành vững chắc.
  • Phổ EDX xác nhận sự xuất hiện của các nguyên tố Si và O phân bố đồng đều trên nền tín hiệu đặc trưng của MET (C, N, Cl).
Thành phần nguyên tố định lượng qua phổ EDX:
- Mẫu MET ban đầu: C (40,8%), N (45,2%), Cl (14,0%), Si (0,0%), O (0,0%)
- Mẫu 50 chu trình ALD: C (35,1%), N (38,6%), Cl (11,8%), Si (4,2%), O (10,3%)
- Mẫu 100 chu trình ALD: C (28,4%), N (31,2%), Cl (9,1%), Si (9,8%), O (21,5%)

2. Phân tích trạng thái liên kết hóa học (XPS & FTIR)

  • Phổ XPS toàn phổ (Survey scan $0 - 1350\ eV$) và phổ hẹp phân giải cao khẳng định sự hình thành liên kết Si-O với mức năng lượng liên kết $Si\ 2p \approx 103,4\ eV$, đặc trưng cho liên kết trong mạng tứ diện $SiO_2$.
  • Phổ hồng ngoại FTIR trong dải số sóng $4000 - 350\ cm^{-1}$ cho thấy các đỉnh hấp thụ đặc trưng của nhóm chức MET gồm: dao động co giãn N-H tại $3368\ cm^{-1}$ và $3292\ cm^{-1}$, dao động biến dạng C=N tại $1622\ cm^{-1}$ và $1564\ cm^{-1}$ hoàn toàn không bị biến đổi hay suy dịch vị trí. Sự xuất hiện của dải phổ rộng tại $1080\ cm^{-1}$ tương ứng với liên kết Si-O-Si khẳng định màng $SiO_2$ hình thành mà không phá hủy cấu trúc phân tử dược chất.

3. Phân tích cấu trúc pha tinh thể (XRD)

  • Giản đồ nhiễu xạ tia X ($2\theta = 10^\circ - 70^\circ$) của các mẫu sau 50 và 100 chu trình ALD giữ nguyên vẹn các đỉnh nhiễu xạ sắc nhọn đặc trưng của Metformin hydrochloride đơn tà (monoclinic), không xuất hiện pha tạp hay hiện tượng vô định hình hóa hoạt chất. Màng $SiO_2$ lắng đọng ở trạng thái vô định hình mỏng, không cản trở cấu trúc tinh thể của lõi dược chất.

Kết quả đạt được

Động học hòa tan in vitro được kiểm nghiệm trên hệ máy UDT-804 trong môi trường đệm $pH = 7,4$ ($37^\circ C$, $50\ RPM$), định lượng nồng độ bằng UV-Vis ở bước sóng $\lambda_{max} = 233\ nm$:

Mẫu thử nghiệm Thông số tiền chất ($SiCl_4\ /\ H_2O$) Số chu trình ALD Hằng số tốc độ hòa tan $k\ (\text{min}^{-1})$ Mức độ giảm tốc độ hòa tan
MET nguyên bản Không áp dụng 0 $k_0 = 0,245$ Chuẩn đối chứng ($1\times$)
$SiO_2/\text{MET-50}$ $50\ sccm, 15s\ /\ 50\ sccm, 120s$ 50 $k_1 = 0,082$ Giảm 3,0 lần (66,5%)
$SiO_2/\text{MET-100}$ $50\ sccm, 15s\ /\ 50\ sccm, 120s$ 100 $k_2 = 0,031$ Giảm 8,0 lần (87,3%)
$SiO_2/\text{MET-100 (Tối ưu)}$ $100\ sccm, 15s\ /\ 50\ sccm, 120s$ 100 $k_3 = 0,023$ Giảm 10,6 lần (90,6%) 
Động học giải phóng hoạt chất Metformin theo thời gian:
Nồng độ tương đối C/C0 (%)
100 |================== MET Ban đầu (Bão hòa < 15 phút)
 80 |              ------ SiO2/MET-50 cycles
 60 |                    ........ SiO2/MET-100 cycles
 40 |                          _ _ _ SiO2/MET-100 Tối ưu liều tiền chất
 20 |
  0 +----------------------------------------------------------------->
    0    10    20    30    40    50    60    90    120   180  Thời gian (phút)

Kết quả thực nghiệm chứng minh: việc tăng số chu trình ALD và tối ưu hóa liều lượng tiền chất $SiCl_4$ giúp tạo ra lớp màng chắn nano $SiO_2$ có mật độ liên kết cao, kìm hãm tốc độ xâm thực của nước vào lõi dược chất, giảm tốc độ hòa tan tới hơn 10 lần, giải quyết triệt để hiện tượng giải phóng ồ ạt ban đầu (burst release).

Đổi mới và đóng góp

  • Đổi mới công nghệ: Tiên phong ứng dụng kỹ thuật FBR-ALD tại Việt Nam trên bột dược chất nhạy cảm nhiệt, tạo ra lớp phủ màng oxit gốm siêu mỏng ($< 10\ nm$) bao bọc đều 100% các vi hạt có hình thái bất đối xứng.
  • Không sử dụng dung môi hữu cơ: Khác biệt hoàn toàn với phương pháp bao màng ướt truyền thống, FBR-ALD là quy trình pha khí khô hoàn toàn, loại bỏ nguy cơ tồn dư dung môi độc hại (Class 2, Class 3 solvents theo chuẩn Dược điển), thân thiện với môi trường.
  • Bảo toàn hoạt tính sinh học: Dữ liệu FTIR và XRD chứng minh năng lượng phản ứng tự bão hòa của ALD không gây đứt gãy liên kết hay chuyển pha tinh thể của Metformin.
  • Khả năng lập trình tốc độ giải phóng: Tốc độ hòa tan của dược chất có thể được "lập trình" chính xác dựa trên số chu trình ALD và độ dày màng ở cấp độ sub-nanomet.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản ứng dụng thực tế

  1. Bào chế viên nén Metformin giải phóng kéo dài (ER): Cho phép nén trực tiếp bột $MET@SiO_2$ thành viên mà không cần công đoạn tạo hạt ướt phức tạp, giảm số lần dùng thuốc từ 3 lần/ngày xuống 1 lần duy nhất trong ngày.
  2. Bảo vệ hoạt chất nhạy ẩm và chống vón: Lớp màng $SiO_2$ hoạt động như một lớp lá chắn chống ẩm, nâng cao độ bền bảo quản của bột dược chất trong điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa tại Việt Nam.
  3. Mở rộng sang các hệ thuốc khác: Công nghệ có thể áp dụng cho vắc xin bền nhiệt (không cần chuỗi bảo quản lạnh cold chain) hoặc hệ phân tán rắn vô định hình (ngăn cản hiện tượng tái kết tinh của thuốc kém tan).

Lộ trình triển khai công nghiệp (Industrial Roadmap)

  • Giai đoạn 1 (Hiện tại): Tối ưu hóa quy trình phòng thí nghiệm trên hệ FBR-ALD mẻ $10 - 50\ g$.
  • Giai đoạn 2 (6 - 12 tháng): Nâng cấp buồng phản ứng tầng sôi lên quy mô pilot $1 - 5\ kg/\text{mẻ}$, tích hợp hệ thống thu hồi và trung hòa khí thải $HCl$ liên tục.
  • Giai đoạn 3 (18 - 24 tháng): Thử nghiệm tiền lâm sàng in vivo (PK/PD) trên mô hình động vật; thiết lập tiêu chuẩn cơ sở và thẩm định quy trình sản xuất GMP.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  • Thời gian cho một chu trình ALD còn tương đối dài do yêu cầu thời gian quét sạch khí trơ để tránh phản ứng phụ, dẫn đến tổng thời gian phủ 100 chu trình kéo dài nhiều giờ.
  • Tiền chất $SiCl_4$ phản ứng tạo phụ phẩm $HCl$ có tính ăn mòn nhẹ đường ống, đòi hỏi vật liệu buồng phản ứng phải làm bằng thép không gỉ chất lượng cao hoặc hợp kim chống ăn mòn.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Nghiên cứu sử dụng các tiền chất hữu cơ kim loại không chứa halogen hoặc các hệ màng lai (nanolaminates) $Al_2O_3/SiO_2$, $TiO_2$ để tăng cường khả năng cản ẩm ở số chu trình ALD thấp hơn.
  • Khảo sát độ trơn chảy (chỉ số Carr, tỷ số Hausner) và khả năng dập viên trực tiếp của hạt $MET@SiO_2$.
  • Tiến hành thử nghiệm giải phóng in vivo trên động vật thực nghiệm để đánh giá tương quan in vitro - in vivo (IVIVC).

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên & Học viên chuyên ngành Vật liệu / Dược học: Tiếp cận tài liệu thực nghiệm chi tiết về kỹ thuật chế tạo màng mỏng ALD trên vật liệu bột và phương pháp đánh giá dược động học in vitro.
  • Kỹ sư & Nhà phát triển công nghệ: Nắm bắt quy trình điều khiển xung khí, kỹ thuật lưu hóa hạt bột vi mô trong tầng sôi và giải pháp tích hợp bộ trợ rung cơ học.
  • Doanh nghiệp dược phẩm: Sở hữu giải pháp công nghệ tiên tiến để phát triển các dòng sản phẩm thuốc phóng thích kéo dài giá trị gia tăng cao, tối ưu hóa chi phí sản xuất viên nén nhờ loại bỏ quy trình tạo hạt ướt.
  • Nhà nghiên cứu y sinh: Có thêm cơ sở khoa học để ứng dụng màng nano ALD trong việc ổn định nhiệt độ cho vắc xin và kiểm soát tốc độ hòa tan của các nhóm dược chất kém bền.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi để triển khai hệ thống FBR-ALD phủ màng bột dược chất là gì?

Hệ thống yêu cầu buồng phản ứng tầng sôi có bộ phân phối khí đồng đều, tích hợp cơ cấu rung cơ học tần số thấp ($5 - 15\ Hz$) hoặc sóng siêu âm để chống hiện tượng dính cụm (cohesive powder); hệ thống van xung khí siêu nhanh (thời gian đáp ứng mili-giây); hệ gia nhiệt chính xác dải thấp ($30 - 100^\circ C$) để không làm biến tính hoạt chất nhiệt phân; cùng hệ thống bẫy lạnh và trung hòa khí thải phụ phẩm.

2. Màng $SiO_2$ kích thước nano có an toàn cho người sử dụng không?

$SiO_2$ (Silicon dioxide dạng vô định hình) là tá dược tổng hợp đã được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) và Dược điển Quốc tế công nhận an toàn (GRAS - Generally Recognized As Safe). Với chiều dày lớp màng chỉ từ vài nanomet, hàm lượng $SiO_2$ đưa vào cơ thể ở mức cực thấp, hoàn toàn nằm trong giới hạn cho phép của tá dược độn và tá dược trơn thông thường.

3. Làm thế nào để mở rộng quy mô (scalability) từ vài gram lên quy mô công nghiệp?

Giải pháp mở rộng công suất là chuyển đổi từ hệ lò tầng sôi gián đoạn (batch) sang hệ lò tầng sôi tuần hoàn liên tục hoặc lò xoay chân không (rotary reactor) thể tích lớn ($50 - 500\ L$). Đồng thời, tối ưu hóa áp suất chân không và sử dụng dòng tiền chất bão hòa giúp rút ngắn thời gian xung khí và làm sạch.

4. Chi phí chế tạo màng bằng ALD có làm tăng giá thành thuốc quá cao?

Mặc dù chi phí đầu tư thiết bị ALD ban đầu (CAPEX) cao hơn máy bao phim thông thường, nhưng chi phí vận hành (OPEX) cho mỗi đơn vị sản phẩm rất thấp vì lượng tiền chất $SiCl_4$ tiêu thụ ở cấp độ miligram cho mỗi kilogam bột hoạt chất. Việc loại bỏ hoàn toàn các dung môi hữu cơ đắt tiền và bỏ bớt công đoạn sấy hạt ướt giúp bù đắp đáng kể tổng chi phí sản xuất.

5. Tại sao không sử dụng phương pháp CVD thông thường để tiết kiệm thời gian?

Phương pháp CVD đưa các tiền chất vào buồng phản ứng cùng lúc ở nhiệt độ cao, dẫn đến phản ứng diễn ra ngay trong pha khí tạo thành các hạt kết tụ dị thể và màng phủ không đồng đều trên các cấu trúc hạt 3D phức tạp. Chỉ có cơ chế phản ứng tự bão hòa tuần tự của ALD mới đảm bảo phủ kín $100%$ từng vi hạt mà không tạo khuyết tật hay biến tính dược chất.

Kết luận

Đồ án đã chứng minh tính khả thi và hiệu quả vượt trội của việc ứng dụng công nghệ lắng đọng lớp nguyên tử tầng sôi (FBR-ALD) trong việc biến tính bề mặt và điều khiển động học hòa tan của Metformin hydrochloride. Thông qua phản ứng tự bão hòa giữa $SiCl_4$ và $H_2O$, lớp màng nano vô cơ $SiO_2$ đã được phủ đồng nhất lên bề mặt vi hạt MET mà không làm thay đổi cấu trúc hóa học hay pha tinh thể của dược chất.

Kết quả thực nghiệm nổi bật với khả năng làm giảm tốc độ hòa tan của dược chất đến 8 lần sau 100 chu trình ALD và đạt trên 10 lần khi tối ưu lưu lượng tiền chất, mở ra hướng đi đột phá trong bào chế dạng thuốc giải phóng kéo dài, cải thiện chất lượng bảo quản và nâng cao sinh khả dụng trong điều trị lâm sàng. Nghiên cứu này khẳng định tiềm năng ứng dụng to lớn của công nghệ vật liệu màng mỏng ALD trong nền công nghiệp dược phẩm hiện đại tại Việt Nam.