Phương pháp mới sử dụng bảng mạch có thể dùng nhiều lần và que cảm biến, giúp giảm đáng kể chi phí và thời gian xét nghiệm Covid-19.
Các nhà khoa học tại Đại học Florida (Mỹ) và Đại học Quốc gia Chiao Tung (Đài Loan) phát triển phương pháp xét nghiệm nhanh và nhạy bén cho dấu ấn sinh học của Covid-19, Phys hôm 18/5 đưa tin. Nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Vacuum Science & Technology B.
Việc xét nghiệm Covid-19 có thể được đẩy nhanh nhờ phương pháp mới. (Ảnh: Boston Globe).
Trước đó, nhóm nghiên cứu từng trình bày về sự phát hiện dấu ấn sinh học liên quan đến các dịch bệnh và trường hợp cấp cứu như virus Zika, đau tim, rò rỉ dịch não tủy. Lần này, họ phát triển một hệ thống cảm biến cho kết quả trong vòng một giây, nhanh hơn các phương pháp phát hiện Covid-19 hiện tại. "Điều này có thể giải quyết phần nào vấn đề thời gian quay vòng xét nghiệm Covid-19 chậm", Minghan Xian, nghiên cứu sinh ngành kỹ thuật hóa học tại Đại học Florida, cho biết.
Việc phát hiện sự hiện diện của virus đòi hỏi phải khuếch đại số lượng dấu ấn sinh học, ví dụ như bản sao ARN của virus trong kỹ thuật phản ứng chuỗi polymerase được sử dụng phổ biến để phát hiện Covid-19, hoặc khuếch đại tín hiệu liên kết cho một dấu ấn sinh học mục tiêu. Phương pháp của nhóm nghiên cứu là khuếch đại tín hiệu liên kết.
"Que cảm biến sinh học của chúng tôi tương tự với các que thử thương mại về hình dạng, với một rãnh vi lưu nhỏ ở phần đầu để cho dung dịch xét nghiệm. Trong rãnh vi lưu có các điện cực tiếp xúc với dung dịch. Một điện cực được phủ vàng, các kháng thể liên quan đến Covid bám vào bề mặt vàng thông qua một phương pháp hóa học", Xian giải thích.
Trong quá trình xét nghiệm, que cảm biến kết nối với một bảng mạch nhờ thiết bị nối. Một tín hiệu xét nghiệm ngắn được gửi đi giữa điện cực vàng gắn kháng thể Covid và một điện cực phụ trợ khác. Tín hiệu này sau đó được chuyển lại về bảng mạch để phân tích.
"Hệ thống cảm biến của chúng tôi, một bảng mạch, sử dụng bóng bán dẫn (transistor) để khuếch đại tín hiệu điện, sau đó chuyển thành một con số trên màn hình. Độ lớn của số này phụ thuộc vào nồng độ kháng nguyên, protein virus, trong dung dịch xét nghiệm", Xian nói.
Trong khi que cảm biến phải vứt bỏ sau khi dùng, bảng mạch xét nghiệm có thể tái sử dụng. Điều này đồng nghĩa chi phí xét nghiệm sẽ giảm đáng kể. Kỹ thuật này cũng rất linh hoạt nên không phải chỉ áp dụng được với Covid-19.
"Bằng cách thay đổi loại kháng thể bám trên bề mặt vàng, chúng tôi có thể chuyển đổi mục đích sử dụng của hệ thống để phát hiện các bệnh khác. Hệ thống có thể đóng vai trò như một nguyên mẫu cho các cảm biến dấu ấn sinh học protein giá rẻ, trả kết quả nhanh, để sử dụng lâm sàng, trong phòng phẫu thuật hoặc tại nhà", Xian nhận định.