Xét nghiệm nhanh virus SARS-CoV-2 với công nghệ không xâm lấn, chi phí thấp

Từ trái sang: Rubaiya Hussain, Ewelina Wajs, Alfredo Ongaro và Valerio Pruneri với thiết bị xét nghiệm virus SARS-CoV-2 tại ICFO. Ảnh: eurekalert.org

Các nhà nghiên cứu từ Viện Khoa học quang tử (ICFO) và Viện nghiên cứu IrsiCaixa của Tây Ban Nha đã phát triển một thiết bị di động, không xâm lấn và có chi phí thấp, sử dụng ánh sáng và nước bọt để xét nghiệm virus SARS-CoV-2 trong vòng chưa đầy 30 phút.

Kết quả cho thấy thiết bị có thể phát hiện nồng độ rất thấp của virus SARS-CoV-2 với độ nhạy 91,2% và độ đặc hiệu là 90%, tương tự như xét nghiệm PCR nhưng nhanh như xét nghiệm kháng nguyên.

Nhóm nghiên cứu đã phát triển một thiết bị đo sử dụng ánh sáng để phát hiện nồng độ của virus SARS-CoV-2 thông qua một vài giọt nước bọt và đánh dấu bằng ánh sáng huỳnh quang. Khi nước bọt được thu thập từ miệng của các bệnh nhân, các nhà nghiên cứu đã trộn chúng vào một dung dịch có chứa kháng thể huỳnh quang. Nếu nước bọt có bất kỳ sự hiện diện nào của các phần tử virus, các kháng thể huỳnh quang sẽ bám vào virus. Sau đó, những mẫu này sau đó được thu thập và đưa vào một kênh vi lỏng, kệnh này sẽ đi qua hệ thống phát hiện bằng tia laze. Tia laze chiếu sáng mẫu phẩm và nếu có sự hiện diện của các hạt virus, chúng sẽ phát ra tín hiệu huỳnh quang tăng cường. Trong vòng chưa đầy 1 phút, kết quả đọc sẽ đưa ra cảnh báo hệ thống rằng mẫu phẩm này là dương tính.

Nhóm nghiên cứu tại ICFO đã thực hiện một "thử nghiệm mù" với 54 mẫu do IrsiCaixa cung cấp và có thể xác định 31 trong số 34 trường hợp dương tính với virus SARS-CoV-2, trong khi chỉ 3 trường hợp cho kết quả âm tính giả. Ngoài ra, họ còn đo được 3.834 bản sao virus trên mỗi mililít, thấp hơn ít nhất 3 bậc về số lượng so với các xét nghiệm kháng nguyên nhanh có sẵn trên thị trường, đồng nghĩa thiết bị này có khả năng phát hiện sự hiện diện của virus ở nồng độ rất thấp.

Nhà nghiên cứu ICFO Ewelina Wajs chỉ ra rằng thiết bị này rất linh hoạt. Bằng cách chọn các kháng thể thích hợp, công nghệ này cũng có thể được điều chỉnh để phát hiện các loại virus khác, chẳng hạn như virus corona theo mùa hoặc virus gây bệnh cúm, hay thậm chí vi sinh vật trong nước, chẳng hạn như Legionella và E-coli, trong thời gian ngắn.

Các nhà nghiên cứu cũng cho biết một thiết bị duy nhất có thể thực hiện tới 2.000 xét nghiệm mỗi ngày. Các thành phần cấu tạo nên thiết bị có giá thấp, có sẵn trên thị trường, cho phép chế tạo chúng trên quy mô lớn.

Ngoài ra, kỹ thuật này cũng góp phần giảm thiểu nhu cầu sử dụng bao bì nhựa, qua đó giúp bảo vệ môi trường. Cuối cùng, do chi phí thấp và thiết kế vận hành đơn giản, công nghệ trên có thể là một giải pháp tốt để chẩn đoán và kiểm soát sự lây lan ở các quốc gia có thu nhập thấp, nơi người dân bị hạn chế về khả năng tiếp cận chăm sóc y tế và vaccine.