Cơ quan Nghiên cứu các Dự án Quốc phòng Tiên tiến Mỹ (DARPA) đang triển khai chương trình RAPIID trị giá 73 triệu USD nhằm phát triển các thành phần máu thay thế có thể bảo quản lâu ở nhiệt độ phòng. Mục tiêu của chương trình là giải bài toán thiếu máu trong điều trị chấn thương, trước hết tại môi trường tác chiến, với mốc triển khai thực địa vào năm 2029.

Theo MIT Technology Review ngày 14/10/2026 (giờ địa phương), RAPIID tập trung vào ba thành phần chính gồm huyết tương, tiểu cầu và hồng cầu. Hướng đi của DARPA là tạo ra các sản phẩm có thể lưu trữ dài ngày và sử dụng ngay khi cần truyền máu khẩn cấp.

Bài toán mà dự án này nhắm tới là những hạn chế lâu nay trong bảo quản và vận chuyển máu hiến tặng. Máu toàn phần, ngay cả khi được làm lạnh, cũng chỉ bảo quản được khoảng 35 ngày. Tiểu cầu ở nhiệt độ phòng thường chỉ duy trì được chưa đến một tuần. Trong khi đó, hồng cầu và huyết tương trữ đông cũng chỉ có thể sử dụng trong vài ngày sau khi rã đông.

Trong điều kiện chiến trường, việc chủ động rã đông máu để dự trữ sẵn không dễ thực hiện do khó dự báo thời điểm phát sinh thương vong. Robert Murray, quản lý chương trình của DARPA, cho biết sau khi rã đông, thời gian sử dụng bắt đầu được tính ngay cả khi máu chưa được dùng đến. Nếu phát triển được các thành phần máu thay thế có thể bảo quản lâu ở nhiệt độ phòng, lực lượng làm nhiệm vụ tại những nơi thiếu điều kiện làm lạnh hoặc cấp đông sẽ chủ động hơn nhiều về hậu cần y tế.

DARPA đẩy nhanh chương trình trong bối cảnh mất máu là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tới khả năng sống sót của bệnh nhân chấn thương trên chiến trường. Theo bài viết, khoảng 90% ca tử vong có thể phòng tránh trong môi trường tác chiến có liên quan đến chảy máu. Một nghiên cứu đăng trên JAMA, phân tích dữ liệu thương vong tại Afghanistan, cho thấy với các bệnh nhân cần truyền máu, khoảng 36 phút đầu sau chấn thương có thể là “thời gian vàng” quyết định khả năng sống còn.

Murray nhấn mạnh việc cung cấp máu kịp thời cho bệnh nhân xuất huyết là yếu tố then chốt. Truyền máu đúng thời điểm giúp cải thiện cơ hội sống sót, trong khi chậm trễ có thể khiến tỷ lệ sống giảm mạnh. Theo ông, DARPA muốn tháo gỡ rào cản về thời gian bằng cách kéo dài thời hạn bảo quản và bảo đảm sản phẩm có thể sử dụng ngay tại chỗ.

Trước RAPIID, DARPA từng nghiên cứu công nghệ thay thế máu ở giai đoạn thử nghiệm trên động vật thông qua chương trình FSHARP. RAPIID được xem là bước tiếp theo nhằm đưa các nghiên cứu này tiến gần hơn tới khả năng ứng dụng thực tế.

Các công nghệ ứng viên sẽ được thử nghiệm song song. Trong năm đầu tiên, chương trình tập trung vào nghiên cứu trên động vật lớn, hoàn thiện quy trình sản xuất và chuẩn bị đáp ứng các yêu cầu quản lý. Từ năm thứ hai đến năm thứ ba, DARPA dự kiến triển khai thử nghiệm trên người dưới sự giám sát của Đại học Colorado Anschutz Medical Campus, đồng thời đánh giá khả năng ứng dụng trong môi trường cấp cứu như xe cứu thương chở bệnh nhân chấn thương nặng.

Trong ba nhóm thành phần máu, huyết tương hiện là lĩnh vực có tiến độ tương đối nhanh. Mỹ đã khôi phục năng lực sản xuất huyết tương đông khô từ năm 2010. Trong hai năm gần đây, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA) đã cho phép hai sản phẩm huyết tương đông khô dùng cho quân đội Mỹ trong tình huống khẩn cấp. Một trong số đó cũng được cấp phép sử dụng trong dân sự.

So với huyết tương, công nghệ thay thế tiểu cầu phức tạp hơn đáng kể. Tiểu cầu không chỉ tham gia quá trình đông máu tại vị trí xuất huyết mà còn liên quan tới phản ứng viêm, vì vậy rất khó thay thế đầy đủ chức năng này chỉ bằng một tác nhân cầm máu đơn lẻ.

Một trong các công nghệ đáng chú ý là SynthoPlate, do nhóm nghiên cứu tại Case Western Reserve University phát triển. Sản phẩm được thiết kế bằng cách gắn nhiều peptide lên bề mặt hạt nano lipid, giúp chúng bám vào vùng mạch máu tổn thương tương tự tiểu cầu tự nhiên. Trong bài báo công bố năm 2026, nhóm nghiên cứu cho biết vật liệu này đã giúp giảm hơn một nửa thời gian chảy máu và lượng máu mất ở chuột có số lượng tiểu cầu thấp.

Anil Verma Sen Gupta, người dẫn dắt nghiên cứu, cho rằng tiểu cầu không đơn thuần là một “chất làm đông” mà giống một thiết bị có khả năng phát hiện và phản ứng với tổn thương ở thành mạch. Theo ông, để công nghệ thay thế tiểu cầu tiến tới ứng dụng lâm sàng, cần tính đến toàn bộ vai trò sinh học phức tạp của tiểu cầu chứ không chỉ dừng ở chức năng cầm máu.

Bài toán thay thế hồng cầu cũng đã kéo dài nhiều năm. Trước đây, các chất mang oxy dựa trên hemoglobin gặp nhiều trở ngại trong phát triển lâm sàng do gây co mạch và các tác dụng phụ tim mạch. Gần đây, hướng tiếp cận bọc hemoglobin bằng màng nhân tạo nhằm giảm tác dụng phụ đang thu hút sự quan tâm trở lại.

ErythroMer, sản phẩm do công ty công nghệ sinh học KaloCyte phát triển, được thiết kế để có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng tới hai năm bằng cách đưa hemoglobin thu hồi từ máu hiến tặng vào hạt nano lipid. Theo doanh nghiệp, các thử nghiệm trên động vật cho thấy huyết áp và khả năng vận chuyển oxy được duy trì ổn định, đồng thời chưa ghi nhận hiện tượng co mạch nghiêm trọng, vốn là vấn đề của nhiều ứng viên trước đây.

Dù vậy, nguồn nguyên liệu vẫn là rào cản đối với thương mại hóa. Hiện lượng hemoglobin có thể thu hồi từ các đơn vị máu sắp hết hạn chỉ vào khoảng 1.000-2.000 đơn vị mỗi tháng. KaloCyte cũng đang xem xét phương án tự sản xuất bằng nấm men để tăng sản lượng.

Đầu tháng này, DARPA tiếp tục phân bổ vốn cho công nghệ liên quan đến các thành phần máu của 5 doanh nghiệp khác, ngoài ErythroMer và SynthoPlate. Trong đó, AvioRemedy đang phát triển phiên bản tổng hợp của các protein vận chuyển oxy như cytoglobin, neuroglobin và myoglobin để thay cho hemoglobin. Octapharma USA đã giành hợp đồng cung cấp huyết tương cho chương trình RAPIID, đồng thời cũng phát triển công nghệ hạt nano kết hợp hai loại protein đông máu trong mảng tiểu cầu.

Tuy nhiên, hiệu quả thực tế của các công nghệ này trong môi trường y tế vẫn còn là dấu hỏi. Shibani Pati, lãnh đạo một trung tâm nghiên cứu tại Đại học California, San Francisco, nhận định hướng đi thực tế hơn có thể là đưa những công nghệ đã chứng minh được độ an toàn và hiệu quả trên người tiến tới giai đoạn được FDA phê duyệt. Ở chiều ngược lại, Murray cho biết DARPA chủ động phát triển đồng thời nhiều ứng viên để giảm rủi ro từ các biến số có thể phát sinh trong sản xuất cũng như quy trình quản lý.

Các thử nghiệm trên động vật trong chương trình FSHARP trước đây cũng cho thấy không ít thách thức. Khi phối hợp nhiều thành phần máu thay thế, phần lớn tiêu chí đánh giá đã được đáp ứng, nhưng khả năng đông máu vẫn thấp hơn so với máu toàn phần. Điều này cho thấy việc phát triển riêng lẻ huyết tương, tiểu cầu và hồng cầu có thể chưa đủ để tái tạo đầy đủ chức năng cần thiết cho truyền máu trong thực tế.

John Holcomb, giáo sư tại Đại học Alabama ở Birmingham, cũng cho rằng các sản phẩm đang được phát triển khó có thể thay thế hoàn toàn mọi chức năng của máu toàn phần. Dù vậy, với bệnh nhân mất máu nghiêm trọng, điều quan trọng chưa chắc là một bản sao hoàn chỉnh của máu. Theo ông, nếu có thể cầm máu và duy trì khả năng cung cấp oxy để kéo dài thời gian sống sót, các thành phần máu thay thế vẫn có thể tạo ra khác biệt đáng kể.

Theo đó, thước đo thành công của RAPIID không chỉ nằm ở việc kéo dài thời hạn bảo quản huyết tương, tiểu cầu và hồng cầu. Yếu tố cốt lõi là từng thành phần phải chứng minh được hiệu quả riêng, đồng thời khi kết hợp với nhau có thể thay thế chức năng của máu toàn phần đến mức nào. Để đạt mục tiêu triển khai thực địa vào năm 2029, các công nghệ này sẽ còn phải chứng minh được độ an toàn, hiệu quả và khả năng sản xuất quy mô lớn.