Dự án khẩu trang phát hiện COVID-19 của nhà khoa học gốc Việt

Trong bối cảnh đại dịch COVID-19 có những diễn biến phức tạp, đội ngũ nhà khoa học tại Đại học Harvard và Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) của Mỹ đã công bố sáng kiến kết hợp hoàn hảo giữa giải pháp đeo khẩu trang và xét nghiệm. Theo đó, các chuyên gia phát minh một dạng cảm biến sinh học có thể thay thế cả phòng thí nghiệm và đủ nhỏ để lắp vào khẩu trang. Đồng tác giả của sáng kiến này là tiến sĩ Peter Nguyen, nhà khoa học gốc Việt tại Viện Wyss thuộc Đại học Harvard.

"Khẩu trang chuẩn đoán này không chỉ có khả năng chống lây nhiễm nCoV mà còn có thể thay thế công việc của cả phòng xét nghiệm", tiến sĩ Peter Nguyen thuộc Viện Wyss thông tin.

Trong báo cáo đăng trên chuyên san Nature Biotechnology, tiến sĩ Peter Nguyen cho biết người dùng đeo khẩu trang từ 15 - 30 phút rồi bấm nút trên cảm biến. Kết quả xét nghiệm COVID-19 sẽ xuất hiện trên dải màu tương tự như que thử thai, chỉ trong vòng 90 phút.

Cảm biến gắn vào khẩu trang được phát triển từ nghiên cứu trước đây của nhà nghiên cứu hàng đầu về công nghệ giải phóng tế bào sấy khô đông lạnh (wFDCF) Jim Collins.

“Với loại khẩu trang này, người dùng không chỉ góp phần ngăn chặn dịch COVID-19 lây lan mà còn nhanh chóng phát hiện bản thân có nhiễm bệnh hay không”, tiến sĩ Peter Nguyen chia sẻ.

Cảm biến được chế tạo dựa trên nghiên cứu trước đó của đồng nghiệp tiến sĩ Peter Nguyen là nhà nghiên cứu Jim Collins. Để tạo ra cảm biến trên, nhóm của nhà khoa học gốc Việt đã chiết xuất và đông khô cơ chế phân tử mà tế bào thường dùng để xác định vật liệu di truyền như ADN và ARN. Thông tin này đóng vai trò như “dấu vân tay”, cho phép cảm biến không chỉ nhận dạng được SARS-CoV-2 mà còn nhận dạng chính xác các loại biến chủng.

“Thiết bị vận hành như cách thức da người hoạt động. Nhờ vậy, bạn có thể cảm giác ngay môi trường xung quanh với độ chính xác cao mà không cần chủ động làm gì cả”, tiến sĩ Peter Nguyen thông tin.

Theo tiến sĩ Peter Nguyen, việc tích hợp thiết bị xét nghiệm cho khẩu trang có thể loại bỏ nhiều rào cản trên thực tế và cung cấp kết quả nhanh chóng. Độ nhạy của thiết bị tương đương xét nghiệm RT-PCR tiêu chuẩn. Chi phí sản xuất cũng thấp khi giá thành tạo ra sản phẩm mẫu mất khoảng 5 USD (khoảng 115.000 đồng), không gồm chi phí đóng gói. Nhà khoa học gốc Việt cho hay sản phẩm sẽ có giá thành rẻ hơn nhiều nếu đưa vào sản xuất đại trà.

Tiến sĩ Peter Nguyen cho biết thêm, ngoài vi rút gây bệnh COVID-19, công nghệ mới còn áp dụng để chẩn đoán các dịch bệnh khác như cúm mùa.

Luis Soenksen, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Viện Wyss - đồng tác giả nghiên cứu tham gia dự án khẩu trang phát hiện COVID-19 cho biết công nghệ mới phát triển của họ còn có thể tích hợp trực tiếp vào vải. Do đó, sáng chế này có vô số ứng dụng, từ quân phục của những người lính để phát hiện hóa chất độc hại, tới lớp phủ trong phòng thí nghiệm để kiểm tra vi khuẩn kháng thuốc.

Tiến sĩ Peter Nguyen sống tại TP. Cambridge (tiểu bang Massachusetts), tốt nghiệp cử nhân khoa sinh hóa và triết học của Đại học Texas. Ông nhận bằng thạc sĩ ở Viện Cao học Keck (TP. Claremont, tiểu bang California) trước khi lấy bằng tiến sĩ sinh hóa của Đại học Rice (TP.Houston, tiểu bang Texas). Hiện tiến sĩ Peter Nguyen công tác tại Viện Wyss. Tại đây, ông tập trung nghiên cứu men vi sinh có thể lập trình và công nghệ phi tế bào đông khô (như trường hợp khẩu trang xét nghiệm), với ứng dụng phù hợp đa nền tảng.

Trong quá trình nghiên cứu cho các dự án sau tiến sĩ, ông Peter Nguyen đã phát minh và thiết kế công nghệ gọi là BIND (tạm dịch: Màn hình sợi nano tích hợp vào bản phim sinh học). Đây là công nghệ cho phép tái thiết kế vật liệu ngoại bào của vi khuẩn để đảm nhiệm các chức năng nhân tạo.