Khẩu trang có khả năng xét nghiệm Covid-19 trong vòng 90 phút
(HanoiTV) - Một nghiên cứu mới nhất được đăng trên tạp chí Nature Biotechnology số ngày 28/6 cho biết, các nhà khoa học từ Đại học Harvard và Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát triển thành công loại cảm biến siêu nhỏ có thể tích hợp lên khẩu trang và áo khoác, giúp cung cấp thông tin tức thì nếu tiếp xúc với mầm mống bệnh, bao gồm cả virus corona.
Các thử nghiệm có độ nhạy cảm cao, vốn bị hạn chế sử dụng trong phòng thí nghiệm, thì nay đã được ứng dụng vào thiết bị đeo thông minh có khả năng vượt trội hơn "đồng hồ Fitbit hay Apple Watch thông thường", Peter Nguyen, nhà khoa học ở Viện Wysss của Đại học Harvard, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết.
"Khái niệm này tương tự như cách làn da chúng ta hoạt động, bộ phận giúp con người có thể dễ dàng cảm nhận môi trường xung quanh mà không cần thực hiện nhiều phản ứng sinh học", Nguyen nói.
Trong nghiên cứu mới, nhóm đã thiết lập thành công loại cảm biến nhạy cảm trước vi sinh vật gây hại và làm đông khô chúng. Sau đó, để thực hiện xét nghiệm, các tế bào sẽ được tái kích hoạt bằng nước giống như cách chế mì ăn liền.
Trước đây, một số thử nghiệm dựa trên tế bào sống đã được tiến hành nhưng đều thất bại. Nguyên nhân là vì nguy cơ mầm bệnh rò rỉ và lây lan ra ngoài môi trường là rất cao. Đến nay, các nhà khoa học đã sử dụng các phản ứng không tế bào chỉ chứa thành phần virus bất hoạt.
Thông qua phương pháp này, các cảm biến có thể sấy khô đông lạnh (wFDCF) tế bào và lưu trữ trong nhiều tháng cho đến khi được tái kích hoạt. Các tác giả đã chỉ ra rằng những cảm biến này, sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR, có thể phù hợp để ứng dụng vào việc phát hiện virus trong phòng thí nghiệm và dệt thành các loại vải.
Điều này sẽ cực kỳ hữu ích cho "những ai làm việc trong môi trường độc hại và có nguy cơ tiếp xúc với mầm bệnh", Nguyen cho biết.
Để thử nghiệm tính khả thi, các nhà nghiên cứu đã phát triển một nguyên mẫu khẩu trang có khả năng xét nghiệm Covid-19 nhờ cảm biến sinh học gắn kèm. Người đeo sẽ hít thở qua khẩu trang từ 15 - 30 phút và sau đó ấn nút bấm trên cảm biến, giúp giải phóng một lượng nước nhỏ để tái cấp ẩm thành phần sấy khô đông lạnh. Trong vòng 90 phút, kết quả xét nghiệm Covid-19 sẽ xuất hiện trên dải màu tương tự như que thử thai.
"Bằng việc sử dụng khẩu trang chẩn đoán, mỗi người chúng ta không chỉ ngăn chặn virus lây lan mà còn có thể xác định bản thân mắc bệnh hay không tương đối nhanh", Nguyen cho biết.
Bên cạnh khẩu trang, nhóm còn phát triển một chiếc áo khoác có khả năng tiếp xúc chất lỏng, dành cho những người làm việc trong môi trường kém an toàn, có thể kể đến như trang phục quân nhân dùng để phát hiện hóa chất độc hại hay lớp phủ trong phòng thí nghiệm giúp kiểm tra vi khuẩn kháng thuốc.
Sử dụng công cụ chỉnh sửa gen CRISPR – được y học ứng dụng để xác định mục tiêu vật chất di truyền trong virus – các nhà khoa học có thể tạo ra các cảm biến sáng lên khi tiếp xúc với mầm bệnh. Sợi quang trên áo khoác sẽ mang thông tin từ nhiều cảm biến nhỏ trong sợi vải đến một máy xét nghiệm có kích thước bằng một thanh kẹo nhỏ.
Trước mắt, thí nghiệm này sẽ được đưa vào các thiết bị đeo, đặc biệt là khẩu trang được dùng trong phòng khám cho các tình huống chuyên biệt. Và về lâu dài, công nghệ này sẽ được tích hợp vào quần áo để giúp người dùng ở nơi có dịch bùng phát có thể dễ dàng kiểm tra tại nhà.
Như đã đề cập, công nghệ này có thể áp dụng để xác định mầm bệnh khác như cảm cúm. Mức độ phát hiện chính xác cao đến mức có thể phân biệt giữa các biến chủng Covid-19.
Việc tạo ra thiết bị chẩn đoán bên trong khẩu trang có thể loại bỏ nhiều rào cản đối với xét nghiệm trong thực tế. Nhóm nghiên cứu cho biết độ nhạy của thiết bị tương đương xét nghiệm RT-PCR tiêu chuẩn và hiển thị kết quả khá nhanh. Ngoài ra, sản phẩm này cũng dễ tiếp cận vì có giá chỉ 5 USD (khoảng 115 nghìn đồng) nếu không tính giá thành đóng gói.
