Phân tích hơi thở - phương pháp tiềm năng trong xét nghiệm sàng lọc COVID-19

Một điểm xét nghiệm COVID-19 tại Singapore. Ảnh: AFP/TTXVN

Điều đặc biệt, chiếc máy này cho độ chính xác tới hơn 95% trong việc phát hiện nhiễm SARS-CoV-2 có triệu chứng và không triệu chứng, cho kết quả trong vòng chưa đầy 5 phút.

Cho đến nay, xét nghiệm PCR vẫn là phương pháp cho kết quả chính xác nhất trong việc xác định nhiễm SARS-CoV-2, song phương pháp này đòi hỏi phải có phòng thí nghiệm phức tạp và phải mất hàng giờ mới cho kết quả, thậm chí là vài ngày. Trong khi đó, xét nghiệm kháng nguyên nhanh cho kết quả nhanh hơn song lại có hạn chế về độ chính xác và thường cho kết quả thiếu đồng nhất. 

Để khắc phục tình trạng trên và đảm bảo phương pháp xét nghiệm COVID-19 cho kết quả nhanh chóng, dễ dàng và đảm bảo độ chính xác, các nhà khoa học Singapore đã phát triển máy phân tích hơi thở, cho kết quả trong vòng chưa đầy 5 phút. 

Máy phân tích hơi thở này không phát hiện virus, thay vào đó được thiết kế để xác định các dạng hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) có chứa virus SARS-CoV-2. Các dạng phân tử cụ thể, trong đó có aldehyde và xeton, liên kết với virus SARS-CoV-2 giúp các nhà khoa học có thể sử dụng hơi thở để xét nghiệm sàng lọc COVID-19. 

Thiết bị mới này sử dụng công nghệ quang phổ Raman - kỹ thuật quang phổ dựa trên sự tán xạ không đàn hồi của ánh sáng đơn sắc thường được phát từ một nguồn laser, cho phép xác định các mẫu phân tử nhất định với độ chính xác cao. Điều quan trọng là các máy quang phổ Raman có thể mang đi, cho phép sàng lọc hơi thở trên quy mô lớn.

Thiết bị chứa bộ 3 cảm biến tán xạ Raman tăng cường bề mặt (SERS) gắn vào các ống nano bạc. Chỉ cần 10 giây thở là có thể thu thập mẫu. Sau đó, thiết bị phân tích hơi thở được đưa vào một quang phổ kế cầm tay nhỏ, cho ra kết quả trong vòng chưa đầy 5 phút.

Các nhà khoa học Singapore đã thử nghiệm thiết bị nguyên mẫu này đối với 501 người và tất cả những người này cũng đều được xét nghiệm bằng phương pháp PCR. Kết quả cho thấy tỷ lệ dương tính giả là 0,1% và tỷ lệ âm tính giả là 3,8%, tương đương với độ chính xác khi xét nghiệm bằng phương pháp PCR. 

Các nhà khoa học cho rằng cần thực hiện nhiều bước đi nữa mới có thể xác nhận các kết quả trên cũng như đưa công nghệ trên ra thị trường. Tuy nhiên, việc phát minh ra máy phân tích hơi thở hứa hẹn mang lại công nghệ xét nghiệm sàng lọc COVID-19 mới dễ dàng hơn. 

Nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí ACS Nano.