Xét nghiệm D4 được đọc bởi máy dò có kích thước bằng máy tính bảng, chạy bằng pin. Ảnh: Jake Heggestad.Nghiên cứu sáu năm được nén lại trong vài tháng
Kết quả ban đầu cho thấy, xét nghiệm có thể phân biệt giữa các kháng thể được tạo ra để chống lại virus SARS-CoV-2 và bốn loại virus corona khác với độ chính xác 100%. Xét nghiệm này cũng có thể dự đoán mức độ nghiêm trọng của trường hợp mắc Covid-19 và khả năng miễn dịch chống lại các biến thể.
Các nhà khoa học đang tiếp tục cải tiến thiết bị cho dễ sử dụng hơn và không phụ thuộc vào năng lượng.
Ngoài ra, phương pháp này còn có thể phát hiện nhiễm trùng Ebola sớm hơn một ngày so với xét nghiệm phản ứng chuỗi polymerase tiêu chuẩn vàng (PCR).
Và các nhà nghiên cứu tiếp tục chứng minh công nghệ này có thể linh hoạt để thích ứng với các bệnh khác trong hiện tại hoặc cả tương lai.
Kết quả nghiên cứu về phương pháp xét nghiệm mới mang tên nền tảng “xét nghiệm D4” vừa được công bố trực tuyến trên tạp chí Science Advances.
Giáo sư Ashutosh Chilkoti, Chủ nhiệm Khoa Kỹ thuật Y sinh, Đại học Duke cho biết: "Chúng tôi dự kiến mất sáu năm để phát triển nền tảng xét nghiệm D4, nhưng khi WHO tuyên bố bùng phát đại dịch Covid-19, chúng tôi bắt đầu nén tất cả công việc đó trong một vài tháng để có thể tìm ra phương pháp xét nghiệm được sử dụng như một công cụ y tế công cộng".
“Xét nghiệm của chúng tôi được thiết kế để có thể linh hoạt, thực hiện xét nghiệm di động ngay tại chỗ, nhanh chóng và tiết kiệm chi phí”, ông nói.
Thiết bị chăm sóc tại chỗ này sử dụng vật lý của chất lỏng để hút một vài giọt máu và chất bôi trơn y sinh để kiểm tra các kháng thể Covid-19 và dấu ấn sinh học thông qua các thành phần của nó mà không cần bất kỳ nguồn điện nào. Ảnh: Jake Heggestad.Xét nghiệm di động với nguồn năng lượng tối thiểu
Công nghệ này dựa trên lớp phủ polyme hoạt động như một loại lớp phủ chống dính để ngăn không cho bất cứ thứ gì ngoại trừ các dấu ấn sinh học cần thu thập bám vào. Hiệu quả cao của lá chắn chống dính này làm cho xét nghiệm D4 cực kỳ nhạy với các mục tiêu, thậm chí chỉ ở mức độ virus thấp. Phương pháp này cho phép các nhà nghiên cứu in các bẫy phân tử khác nhau trên các khu vực khác nhau để thu thập nhiều dấu ấn sinh học cùng một lúc.
Chỉ với một giọt máu và một giọt chất bôi trơn phân tử sinh học, thiết bị xét nghiệm sẽ chạy tự động trong vài phút và có thể được đọc kết quả qua máy dò có kích thước gần bằng một chiếc iPad dày.
Nghiên cứu sinh Jason Liu, làm việc trong phòng thí nghiệm Chilkoti, người đã thiết kế và chế tạo máy dò cho biết: “Máy dò chạy bằng pin và quá trình xét nghiệm hoàn toàn không yêu cầu bất kỳ nguồn điện nào, vì vậy bạn có thể bỏ tất cả vào ba lô và đến tận địa điểm cần xét nghiệm chỉ với nguồn điện tối thiểu”.
Hiện tại, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra khả năng của thiết bị xét nghiệm D4 trong việc phát hiện và định lượng các kháng thể được tạo ra để chống lại virus SARS-CoV-2. Xét nghiệm đã có thể phát hiện ra các kháng thể trong tất cả 31 bệnh nhân bị mắc Covid-19 triệu chứng nặng sau hai tuần.
Xét nghiệm này cũng đưa ra kết quả không có dương tính giả trong 41 mẫu được lấy từ những người khỏe mạnh trước khi đại dịch bắt đầu, cũng như đọc kết quả chính xác 18 mẫu được lấy từ những cá nhân bị nhiễm bốn loại virus corona lưu hành rộng rãi khác.
Nền tảng xét nghiệm cho nhiều bệnh dịch trong tương lai
Với việc hàng trăm xét nghiệm kháng thể Covid-19 khác đang được phát triển tại Mỹ, các nhà nghiên cứu không tin rằng phương pháp xét nghiệm này có thể được triển khai với số lượng lớn. Nhưng họ cho rằng độ chính xác và tính linh hoạt đã được chứng minh của nền tảng khiến nó trở thành ứng cử viên hàng đầu để phát triển các phương pháp xét nghiệm cho các đợt bùng phát đại dịch trong tương lai.
Chẳng hạn, nền tảng này có thể có khả năng kiểm tra xem mọi người có khả năng miễn dịch với các chủng Covid-19 khác nhau tiếp tục xuất hiện hay không.
Nghiên cứu sinh Jake Heggestad, làm việc tại phòng thí nghiệm Chilkoti, người đã phát triển con chip cho thiết bị này cho biết: “Có nhiều người băn khoăn về việc liệu họ có được bảo vệ khỏi các biến thể mới của Covid-19 hay không và xét nghiệm bằng thiết bị này của chúng tôi có thể trả lời một số câu hỏi đó”.
Các nhà nghiên cứu cũng đang làm việc để phát triển nền tảng này thành một thử nghiệm cho nhiều dấu hiệu tiên lượng của Covid-19 để cùng nhau có thể chỉ ra liệu một bệnh nhân có khả năng mắc bệnh nặng hay không.
Nghiên cứu sinh David Kinnamon, người đã phát triển hệ thống xử lý chất lỏng cho thiết bị xét nghiệm cho biết: “Chúng tôi là những nhà xây dựng nền tảng, vì vậy chúng tôi đang chứng minh công nghệ này có thể dễ dàng thay đổi để làm những việc khác nhau".
“Chúng tôi đang cho thấy nền tảng duy nhất này có thể hoạt động như một chẩn đoán cùng một lúc có thể đánh giá phản ứng miễn dịch sau khi nhiễm bệnh và dự đoán kết quả của bệnh. Tôi nghĩ rằng không có nhiều thiết bị xét nghiệm có thể làm được điều đó”, anh nói./.
