Trường Đại học Khoa học tự nhiên là nơi tập trung các PTN và các Bộ môn thực hiện các hướng nghiên cứu cơ bản và ứng dụng khác nhau, nơi có nhiều tiềm năng phát triển các đề tài nghiên cứu ứng dụng liên ngành. PTN Công nghệ sinh học phân tử, PTN phân tích trung tâm, PTN nghiên cứu và ứng dụng tế bào gốc, PTN vật liệu kỹ thuật cao, ... có thể hợp tác để phát triển sản phẩm có giá trị từ việc nghiên cứu tạo các phân tử sinh học, phân tích và khảo sát thử nghiệm hoạt tính, đến sản xuất các sản phẩm thứ cấp có giá trị phục vụ cho cộng đồng. Trung tâm Khoa học và Công nghệ sinh học được phát triển nhằm tận dụng các ưu thế của Trường với mục tiêu cuối cùng là tạo ra và chuyển giao các sản phẩm ứng dụng có giá trị công nghệ cao trong khu vực và làm tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo.

Hoạt động nghiên cứu của Trung tâm dựa trên sự hợp tác chặt chẽ với PTN Công nghệ Sinh học phân tử và các Bộ môn của Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học tự nhiên. Trung tâm đảm nhận việc nghiên cứu sản xuất các phân tử sinh học/có hoạt tính sinh học sử dụng các phương pháp Sinh học phân tử và hóa học phục vụ cho nghiên cứu cơ bản và ứng dụng. Các chủ đề nghiên cứu chính như sau:

1. Phát triển vector biểu hiện (Expression system)

Hướng nghiên cứu này do TS. Phan Thị Phượng Trang cùng với GS.Wolfgang Schumann đảm trách. Các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào việc khai thác cơ sở dữ liệu (phối hợp với hướng Tin – Sinh học), các thông tin nghiên cứu thực nghiệm về sự điều hòa biểu hiện gen. Các hệ thống vector biểu hiện sẽ được xây dựng dựa trên các thông tin này với mục tiêu nhằm trang bị cho các nhà nghiên cứu thêm một số công cụ để nghiên cứu sự biểu hiện gen trên/ trong B. subtilis. Ngoài ra, các vector biểu hiện cho các chủng chủ khác cũng đang dần dược hoàn thiện tại nhóm nghiên cứu.

2. Nghiên cứu sản xuất protein tái tổ hợp (Recombinant protein)

Hướng nghiên cứu này do TS. Phan Thị Phượng Trang phụ trách chính nhằm biểu hiện và tính chế các protein/ enzyme phục vụ cho các nghiên cứu cơ bản và ứng dụng. Để biểu hiện các protein tái tổ hợp, chúng tôi sử dụng các hệ thống biểu hiện cho B. subtilis được tạo ra bởi nhóm nghiên cứu, hay E. coli và nấm men từ các vector thương mại. Ngoài ra, một hướng nghiên cứu khác của nhóm là tạo ra các chủng vi sinh vật có tiềm biểu hiện cellulase nhằm thủy phân cellulose. Các enzyme được tập trung nghiên cứu từ Clostridium cellulovorans, Bacillus subtilis, Clostridium thermocellum (ví dụ như celA, celB, celScipA (khung cellulosome)).

3. Khám phá phân tử nhỏ hoặc peptide/ protein có ái lực (Peptide-based binder)

Hướng nghiên cứu này do TS. Nguyễn Đức HoàngTS. Phan Thị Phượng Trang trực tiếp phụ trách nhằm khám phá các peptide/ protein có ái lực với protein mục tiêu. Đây là hướng nghiên cứu thực hiện dựa trên các hợp tác với (i) GS.Phan Anh Tuấn, ĐH Nanyang để tìm hiểu về các peptide gắn lên G-Quadruplex người có liên quan đến sự ngắn dần của telomere.
(ii) GS. Luc Brunsveld, ĐH Eindhoven để tìm hiểu về các peptide bám lên các nuclear receptor có liên quan đến ung thư vú.
(iii) GS. Stephan Diekmann, Leibniz Instiute for Age Research để phát triển các kháng thể đơn dòng tổng hợp có ái lực với các protein liên quan đến kinetochore dùng trong nghiên cứu cơ bản và thương mại. Các phương pháp sử dụng chính là phage và ribosome display kết hợp với tinh chế protein dùng trong việc đánh giá ái lực tương tác giữa các phân tử thông qua các phương pháp lý sinh hay hóa sinh.

4. Phát triển microbiorobot (Microbiorobot)

Hướng nghiên cứu này do TS. Nguyễn Đức Hoàng phụ trách. Thuật ngữ Microbiorobot dùng để chỉ những vi sinh vật tái tổ hợp an toàn, có khả năng xâm nhập vào cơ thể động vật ở những vị trí chuyên biệt và có khả năng cung cấp các tác nhân trị liệu một cách chủ động theo ý muốn của con người thông qua việc kiểm soát các tác nhân cảm ứng. Microbiorobot là một hướng nghiên cứu mới mang nhiều tiềm năng ứng dụng to lớn trong lĩnh vực y học hiện đại, như dùng làm tác nhân phân phối vaccine (vaccine delivery vector) hay dùng như một liệu pháp trị ung thư. Các phương pháp nghiên cứu sử dụng chính là di truyền học vi sinh vật, các phân tích với tế bào động vật và động vật.

5. Tin – Sinh học (Bioinformatics)

Hướng nghiên cứu này do TS. Nguyễn Đức Hoàng và ThS. Võ Trí Nam phụ trách, cùng cộng tác với PGS. TS. Nguyễn Đình Thúc, ThS. Vũ Quốc Hoàng, khoa Công nghệ Thông tin và PGS. TS. Phạm Thế Bảo, khoa Toán – Tin học. Nhiệm vụ chính của nhóm là nghiên cứu các phương pháp, phát triển thuật toán nhằm tìm hiểu sự điều hòa biểu hiện gen. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu còn hỗ trợ các nhóm phát triển vector biểu hiện, nghiên cứu sản xuất protein tái tổ hợp và phát triển microbiorobot.

6. Các hợp chất có hoạt tính sinh học (Bioactive compound)

Nhóm nghiên cứu do PGS.TS Ngô Đại Nghiệp phụ trách chính. Xã hội ngày càng phát triển, công nghiệp hóa làm môi trường ô nhiễm, áp lực công việc cao,… ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Bên cạnh đó, cuộc sống ngày càng được nâng cao, con người càng quan tâm nhiều đến sức khỏe của chính mình. Do đó người tiêu dùng rất quan tâm đến những sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên, có chứa các hợp chất có hoạt tính tính sinh học như kháng ôxi hóa, kháng viêm, kháng ung thư…. Vì vậy, việc nghiên cứu các hợp chất có hoạt tính sinh học từ các nguồn khác nhau, đặc biệt có nguồn gốc tự nhiên đang là xu hướng chung của xã hội, nhằm nâng cao giá trị sử dụng sản phẩm.

Mục tiêu của nhóm nghiên cứu:

(i) Thu nhận, tách chiết hoặc tổng hợp các hợp chất có hoạt tính sinh học từ các nguồn khác nhau.
(ii) Sử dụng mô hình tế bào nuôi cấy để nghiên cứu các họat tính kháng oxy hóa, kháng viêm và kháng ung thư , vẽ ra được con đường ức chế các tín hiệu tế bào trong các con đường truyền tín hiệu gây stress oxy hóa, viêm nhiễm và gây ung bướu hay ung thư di căn.
(iii) Từ đó hướng đến kiểm tra trên mô hình invivo và ứng dụng trong phát triển các sản phẩm mỹ phẩm, thực phẩm có lợi cho sức khỏe và có thể là thuốc.

7. Phát triển Thiết bị và vật liệu Công nghệ sinh học (Biotechnological equipment and material)

Công nghệ sinh học là một trong các hướng nghiên cứu ưu tiên của Việt Nam. Việc phát triển Công nghệ sinh học cần có các thiết bị và vật liệu sử dụng phù hợp. Tuy nhiên, hiện nay ở Việt Nam các thiết bị và vật liệu phục vụ các nghiên cứu và ứng dụng lại phải nhập ngoại và có giá thành rất cao. Do vậy, việc nghiên cứu phát triển các thiết bị và vật liệu giúp làm giảm chi phí nghiên cứu và ứng dụng Công nghệ sinh học là cần thiết. Mục tiêu của của Trung tâm trong thời gian này là phát triển các thiết bị và vật liệu Công nghệ sinh học đơn giản, các đơn vị nghiên cứu trong nước tiết kiệm và chủ động hơn trong việc sử dụng thiết bị và vật liệu, tránh lệ thuộc các công ty nước ngoài.