Thiết bị xét nghiệm COVID-19 bằng nước bọt, độ nhạy tương đương PCR

Các nhà khoa học đã nghiên cứu sự phát triển của một thiết bị giá rẻ, di động, không xâm lấn, sử dụng ánh sáng và nước bọt để kiểm tra COVID-19 bệnh nhân trong vòng chưa đầy 30 phút.

Kết quả cho thấy thiết bị có thể phát hiện nồng độ rất thấp của SARS-CoV-2 với độ nhạy 91,2% và độ đặc hiệu là 90%, tương tự như PCR nhưng nhanh như xét nghiệm kháng nguyên (test nhanh).

Sự lây lan COVID-19 đã trở thành mối quan tâm hàng đầu trong lĩnh vực y tế vào năm 2020. Các nghiên cứu đã nở rộ và tìm ra giải pháp thông qua các con đường khác nhau: một mặt là tiêm chủng để kiểm soát sự lây lan của dịch bệnh, mặt khác là tìm kiếm các kỹ thuật xét nghiệm đơn giản và có thể tiếp cận được với tất cả mọi người trên toàn cầu.

Vào thời kỳ đầu, PCR là một trong số ít kỹ thuật có khả năng cung cấp kết quả chính xác, nhưng kỹ thuật này đắt tiền và cần phải có nhân viên cùng thiết bị chuyên dụng để thực hiện. Do nhu cầu xét nghiệm ngày càng tăng, xét nghiệm kháng nguyên khi đó đã trở thành một phương pháp thay thế nhanh hơn và rẻ hơn nhiều, nhưng kém tin cậy hơn vì nó kém nhạy hơn so với PCR.

Trong một nghiên cứu gần đây được công bố trên Biomedical Optics Express, các nhà nghiên cứu ICFO Rubaiya Hussain, Alfredo E. Ongaro, Ewelina Wajs, do ICREA GS Valerio Pruneri đứng đầu, phối hợp với các nhà nghiên cứu Maria L. Rodriguez De La Concepción, Eva Riveira-Muñoz, Ester Ballana, Julià Blanco, Ruth Toledo, Anna Chamorro, Marta Massanella, Lourdes Mateu, Eulalia Grau, Bonaventura Clotet, đứng đầu là Jorge Carrillo từ Viện nghiên cứu AIDS IrsiCaixa, đã chứng minh và phát triển một công nghệ mới có khả năng phát hiện SARS-CoV nhanh chóng và đáng tin cậy trong mẫu nước bọt để kiểm tra COVID-19. Nhóm nghiên cức thực hiện thử nghiệm trên hơn 50 bệnh nhân, họ thu được kết quả với độ nhạy 91,2% và độ đặc hiệu là 90%.

Sự cần thiết

Làm việc hằng ngày với bệnh nhân COVID-19, Marisa Rodriguez và Jorge Carrillo, các nhà nghiên cứu tại IrsiCaixa, cho rằng: "Khi bắt đầu đại dịch, chúng tôi biết rằng việc phát hiện tất cả những người bị nhiễm SARS-CoV-2 là thực sự quan trọng để kiểm soát sự lây lan của vi rút. Đó là lý do tại sao các nhà nghiên cứu đã họp lại với nhau và thấy cần phải tìm ra giải pháp thay thế cho các xét nghiệm PCR và kháng nguyên, kết hợp ưu điểm của mỗi loại. Mọi người cho rằng việc phát hiện nhiễm SARS-CoV-2 từ nước bọt đơn giản và ít xâm lấn hơn để lấy mẫu cho hầu hết bệnh nhân".

Với ý tưởng này, họ đã liên hệ với ICFO để tìm kiếm công nghệ cho các thiết bị chẩn đoán và hình ảnh dựa trên ánh sáng, do nhóm của Valerio Pruneri phát triển.

Máy đo nồng độ

Nhóm nghiên cứu đã phát triển một thiết bị đo nồng độ, sử dụng ánh sáng để phát hiện nồng độ của vi rút trong một chất lỏng chảy qua một ống rất nhỏ gọi là kênh vi lỏng. Rubaiya Hussain, nhà nghiên cứu ICFO, giải thích: “Thiết bị sử dụng một vài giọt nước bọt và dấu hiệu ánh sáng huỳnh quang. Sau khi nước bọt được thu thập từ miệng bệnh nhân, chúng tôi đưa nó vào một dung dịch có chứa kháng thể huỳnh quang. Nếu nước bọt có chứa bất kỳ sự hiện diện nào của các phần tử vi rút, các kháng thể huỳnh quang sẽ gắn vào vi rút. Tiếp theo, nó được dẫn qua một kênh vi lỏng và chiếu sáng bằng tia laze. Tia laze chiếu sáng mẫu và nếu có sự hiện diện của virut, chúng sẽ phát ra dấu hiệu”.

Nhóm nghiên cứu tại ICFO đã thực hiện một thử nghiệm với 54 mẫu do IrsiCaixa cung cấp và thiết bị có thể phát hiện31/34 trường hợp dương tính, chỉ 3 trường hợp âm tính giả. Ngoài ra, họ còn đo được 3834 bản sao virus trên mỗi mililit, thấp hơn ít nhất 3 bậc so với các xét nghiệm kháng nguyên có sẵn trên thị trường, có nghĩa là thiết bị có khả năng phát hiện sự hiện diện của virus ở nồng độ rất thấp.

Thiết bị có độ di động cao

Cuối cùng, Ewelina Wajs, nhà nghiên cứu ICFO, chỉ ra rằng: "Thiết bị của chúng tôi rất linh hoạt. Bằng cách chọn các kháng thể thích hợp, công nghệ này cũng có thể được điều chỉnh để phát hiện các loại vi rút khác, chẳng hạn như coronavirus hoặc vi rút cúm, hoặc thậm chí vi sinh vật trong nước, chẳng hạn như Legionella và E-coli, với thời gian phản hồi rất nhanh."

Các nhà nghiên cứu cho biết thêm, một thiết bị duy nhất có thể thực hiện tới 2000 lần kiểm tra. Các thành phần cấu tạo nên thiết bị có giá thành thấp, có sẵn trên thị trường, dễ dàng chế tạo trên quy mô lớn. Ngoài ra, kỹ thuật này cũng giúp giảm nhu cầu sử dụng bao bì nhựa do có thể thực hiện nhiều lần trên một thiết bị, điều này giúp giảm bớt rác thải y tế và bảo vệ môi trường.

Cuối cùng, do chi phí thấp và thiết kế đơn giản, nó có thể là một giải pháp tuyệt vời để chẩn đoán và kiểm soát lây lan ở các quốc gia có thu nhập thấp, nơi mà tất cả người dân đều bị hạn chế về khả năng tiếp cận chăm sóc sức khỏe và vắc xin. Nó không cần phải vận hành bởi nhân viên chuyên nghiệp hoặc ở trong một phòng thí nghiệm chuyên biệt, mà có thể được sử dụng ở những nơi đông dân cư như nhà hàng, trường học, văn phòng, rạp hát và rạp chiếu phim.

Nguồn: [Link nguồn]Nguồn: [Link nguồn]