Đại học Brown của Mỹ sáng tạo ra sản phẩm xét nghiệm COVID-19 qua hơi thở

Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Molecular Diagnostics, các nhà khoa học đã mô tả thiết kế, đồng thời thử nghiệm một máy đo nồng độ gọi là Bubbler dựa vào ARN của virus để chẩn đoán COVID-19. Tên gọi Bubbler của sản phẩm đến từ âm tham giống tiếng bong bóng nổ khi bệnh nhân thở vào thiết bị.

Bubbler không chỉ đảo ngược phiên mã ARN từ hạt virus trong không khí thành ADN để xét nghiệm qua kỹ thuật phản ứng chuỗi polymerase (PCR) mà còn tạo mã vạch ADN, mã vạch đó cho phép liên kết trực tiếp mẫu vật với bệnh nhân. Thiết bị này có thể sử dụng cho nhiều mẫu gộp cùng lúc, cung cấp thêm thông tin như tải lượng virus, nhận dạng chủng virus, cho phép tiến hành xét nghiệm tại nhà.

Cách phát hiện virus của Bubbler tương tự xét nghiệm PCR. Đây là biện pháp pháp tốt hơn đối với kiểm soát nguy cơ lây nhiễm do phát hiện hạt virus trong không khí. Bubbler có thể được điều chỉnh để lấy mẫu vật trong môi trường như bệnh viện, nhà ga, công sở, tàu thuyền và máy bay.

70 bệnh nhân điều trị ở Khoa cấp cứu tại bệnh viện Rhode Island từ tháng 5/2020 đến tháng 1/2021 được sàng lọc trong nghiên cứu. Các nhà khoa học lấy mẫu bệnh phẩm từ 3 điểm ở đường hô hấp. Mẫu vật từ miệng (nước bọt/lưỡi) và từ 15 giây thở ra qua Bubbler được so sánh với que lấy mẫu dịch mũi - họng thông thường của xét nghiệm PCR. Với Bubbler, bệnh nhân thở ra qua ống thủy tinh nhỏ. Chiếc ống chứa hỗn hợp phản ứng phiên mã ngược và dầu khoáng lạnh.

Nhóm nghiên cứu xác định có thể phát hiện nCoV trong hơi thở. ARN của virus trong hơi thở dồi dào hơn so với trong mẫu bệnh phẩm từ miệng. Trong khi đó, mẫu bệnh phẩm từ miệng chứa tế bào liên quan tới hoạt động nhân lên của nCoV mà trong hơi thở không có. Dấu hiệu virus được phát hiện bởi Bubbler đến từ hạt virus đang hoạt động.

Trưởng nhóm nghiên cứu William G. Fairbrother - Giáo sư ở khoa sinh học phân tử cho biết, sinh học tế bào và sinh hóa học ở Đại học Brown tại Providence, Rhode Island, một lợi thế khác của Bubbler là mã vạch, cho phép xét nghiệm ARN virus với chi phí nhỏ hơn nhiều so với xét nghiệm thông thường.

 Bubbler còn có thể được điều chỉnh để phát hiện virus ở mẫu vật trong không khí. Nhằm lập mô hình chuyển động của giọt bắn ra từ hơi thở con người, 3 mẫu axit nucleic được thêm vào máy phun sương tạo độ ẩm ở 3 địa điểm với khoảng cách khác nhau tính từ Bubbler. Kết quả hé lộ tiềm năng sử dụng axit nucleic để lập bản đồ luồng khí trong nhà và phát hiện nCoV trong không khí.