Công nghệ PCR (phản ứng chuỗi polymerase) là cách chính xác nhất để xét nghiệm SARS-CoV-2 nhưng nó liên quan đến thiết bị phòng thí nghiệm phức tạp và đắt tiền, có thể mất hàng giờ, thậm chí vài ngày để lấy kết quả xét nghiệm. Mặt khác, xét nghiệm kháng nguyên nhanh là cách nhanh hơn nhiều để kiểm tra sự hiện diện của vi rút nhưng nó có những hạn chế về độ chính xác, thường cho kết quả không nhất quán.

Nỗ lực giải quyết nhu cầu về một thử nghiệm COVID-19 nhanh chóng, dễ dàng và chính xác, các nhà nghiên cứu ở Singapore đã báo cáo về sự thành công của một nguyên mẫu máy lọc hơi thở được thiết kế để cung cấp kết quả trong vòng chưa đầy năm phút. Nó được đưa ra sau khi một số nhà nghiên cứu đã trình bày các bản thiết kế hấp dẫn cho chẩn đoán COVID-19 dựa trên hơi thở trong hai năm qua.

Thiết bị kiểm tra COVID-19 thông qua hơi thở có thể mang lại kết quả trong vòng chưa đầy năm phút 

Các thiết bị kiểm tra COVID này không phát hiện vi rút mà thay vào đó được thiết kế để xác định dạng hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) tương ứng với nhiễm trùng SARS-CoV-2. Các dạng phân tử cụ thể như aldehyde và xeton đã được liên kết với COVID-19 và điều này làm cho hơi thở thở ra trở nên khả thi để phục vụ như một cách hiệu quả để nhanh chóng sàng lọc nhiều người.

Thách thức trong việc phát triển thiết bị kiểm tra COVID-19 hiệu quả là làm cho công nghệ này đủ di động để thử nghiệm khả thi trong bối cảnh thực tế. Nhiều thử nghiệm hơi thở COVID giả định yêu cầu thiết bị phòng thí nghiệm cồng kềnh như máy sắc ký khí, có nghĩa là thử nghiệm không bao giờ có thể được triển khai rộng rãi.

Thiết bị mới này sử dụng công nghệ quang phổ Raman, cho phép xác định các mẫu phân tử nhất định với độ chính xác cao. Và quan trọng nhất, có những máy quang phổ Raman di động tương đối phải chăng có thể cho phép sàng lọc bộ lọc hơi thở quy mô lớn trong môi trường thế giới thực.

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

Thiết bị nguyên mẫu gần đây đã được thử nghiệm trên 501 người, tất cả đều được thử nghiệm bằng PCR. Kết quả ấn tượng cho thấy tỷ lệ dương tính giả 0,1% và tỷ lệ âm tính giả 3,8%. Điều này bằng với độ chính xác được thấy trong xét nghiệm PCR trong phòng thí nghiệm.

Cần nhiều công việc hơn nữa để xác thực những kết quả này và thương mại hóa công nghệ, tuy nhiên, bộ tạo hơi mới là một trong nhiều cải tiến công nghệ đang nổi lên để giúp việc kiểm tra COVID-19 trở nên dễ dàng và di động, từ bộ kiểm tra trên điện thoại thông minh đến màn hình phơi sáng clip-on.

Hà My