VINACHEM

Phần lớn các xét nghiệm COVID-19 hiện nay đều tập trung vào việc phát hiện virut corona với năng suất xét nghiệm cao trên quy mô lớn tại các bệnh viện đô thị. Nhà nghiên cứu Manu Prakash tại Đại học Tổng hợp Stanford (Mỹ) mới đây đã sáng chế bộ dụng cụ xét nghiệm bằng máy ly tâm cầm tay kết hợp với bộ phân tích không đắt tiền nhằm mục đích tiến hành xét nghiệm cho người dân ở các vùng xa xôi hẻo lánh. Bộ dụng cụ chẩn đoán này có thể được chế tạo từ những thành phần sẵn có, với giá thành dưới 5$/bộ. Chi phí tác nhân phản ứng cho mỗi lần xét nghiệm khoảng 1 USD.

Hợp tác với cộng đồng các bác sĩ, nhà nghiên cứu nói trên đã bắt đầu xin cấp phép sử dụng dụng cụ mới tại Mỹ và Bolivia để phục vụ người dân ở những nơi khó tiếp cận các cơ sở y tế. Hiện nay, dấu vết của virut corona đã lan rộng trong các cộng đồng người dân tộc ở các khu vực không có cơ sở hạ tầng y tế cần thiết.

Quy trình xét nghiệm nói trên sử dụng bộ phân tích do các nhà khoa học tại Đại học Tổng hợp Harvard và Viện Y học Howard Hughes (Mỹ) phát triển. Bộ phân tích này dựa trên nguyên tắc khuyếch đại đẳng nhiệt vòng lặp kết hợp - kỹ thuật đơn ống để khuếch đại DNA - và là phương pháp thay thế với chi phí thấp để phát hiện một số bệnh. Bộ phân tích có khả năng khuyếch đại và phát hiện những lượng RNA virut cỡ microgam.

Trong khi đó, máy ly tâm cầm tay của nhà nghiên cứu Stanford là dụng cụ dựa trên nguyên lý hoạt động của một loại đồ chơi nhẹ với bánh cóc quay một chiều mà trẻ em thường chơi.

Ly tâm là công đoạn quan trọng để tách các thành phần trong mẫu sinh học. Trước tiên, mẫu nước bọt lấy từ người nghi nhiễm COVID-19 sẽ được khử hoạt tính hóa học, sau đó được ủ 5 phút trong nước sôi để biến đổi màng và protein của virut.

Ống nghiệm với mẫu đã khử hoạt tính sẽ được đặt vào máy ly tâm cầm tay và được cho quay ở tốc độ cao nhất trong 1 phút. Sau đó, chất kết tủa ở đáy ống và lớp chất lỏng bề mặt có chứa virut đã khử hoạt tính sẽ được cho vào một ống nghiệm mới. Tiếp theo, một chất liên kết và hạt silica (SiO2) có bán sẵn trên thị trường sẽ được sử dụng để thu giữ các axit nucleic từ nước bọt. Sau khi ly tâm tiếp và rửa bằng etanol, các tác nhân phản ứng sẽ được đưa vào. Phản ứng polyme hoá giúp giảm đáng kể độ pH của dung dịch, tạo điều kiện phát hiện RNA của virut khi màu của dung dịch chuyển từ hồng sang vàng.

Đại học Stanford hiện đang bàn bạc với các nhà sản xuất để chế tạo 10.000 bộ dụng cụ xét nghiệm cầm tay nói trên.

Kỹ thuật đơn ống khuếch đại DNA theo nguyên tắc khuyếch đại đẳng nhiệt là phương pháp phân tích thích hợp cho những nơi thiếu phương tiện và vật tư xét nghiệm cũng như những trường hợp không cần tiến hành xét nghiệm công suất lớn. Phương pháp này có thể phát hiện RNA virut ở mật độ dưới 100 copies/ microliter. Thời gian thực hiện xét nghiệm là nửa giờ và kết quả thu được rất rõ ràng.

Thiết bị rẻ tiền nói trên là một phần trong nỗ lực phát triển “khoa học không đắt tiền” của Đại học Stanford, trong số đó chẳng hạn có “kính hiển vi giấy” với giá 1 USD. Các nhà khoa học dự định, trong tương lai sẽ phát triển các công cụ xét nghiệm không đắt tiền tương tự, ví dụ để chẩn đoán bệnh sốt rét hoặc phát hiện thực phẩm giả.

LH

Theo ChemistryWorld, 7/2020