Trong thời điểm dịch bệnh tại nhiều quốc gia trên thế giới đã được kiểm soát tốt và dần mở cửa cho các trường học, doanh nghiệp hoạt động trở lại thì nguy cơ lây nhiễm COVID-19 vẫn khiến giới chức y tế lo ngại.

Nhằm có thể cảnh báo sớm nguy cơ lây nhiễm COVID-19, các nhà nghiên cứu tại Đại học Hoàng gia London, Đại học Cambrigde và Đại học Leeds (nước Anh) đã cùng nhau tạo nên một thiết bị đo nồng độ CO2 trong những không gian kín đông người như trường học, công sở.

Thiết bị này sử dụng dữ liệu về nồng độ CO2 và mật độ người trong cùng một không gian để dự đoán số người có nguy cơ phơi nhiễm nếu trong phòng có 1 người mắc COVID-19 không triệu chứng.

Các nhà nghiên cứu cho rằng khi hô hấp, con người thở ra khí CO2, do đó nồng độ CO2 trong phòng cao. Điều này cũng cho thấy mật độ người trong phòng cao và hệ thống thông gió kém hiệu quả. Vì vậy, nồng độ CO2 có thể là một dấu hiệu phản ánh chất lượng không khí trong không gian kín có đủ thông thoáng hay không để từ đó người ta đưa ra giải pháp như cải thiện hệ thống thông khí hoặc giảm số lượng người có mặt cùng lúc trong phòng.

Dữ liệu quan sát được từ thiết bị cho thấy việc giảm 50% mật độ người trong phòng có thể giảm được 4 lần nguy cơ lây truyền virus trong không khí.

TS. Henry Burridge tại Đại học Hoàng gia London (tác giả nghiên cứu) cho biết việc theo dõi nồng độ CO2 trong các không gian chung như văn phòng và lớp học có thể đánh giá rủi ro phơi nhiễm virus SARS-CoV-2 khi số lượng người trong phòng thay đổi. Do đó, việc cải thiện hệ thống thông khí trong các không gian kín nơi công cộng là rất quan trọng.

Gần đây, các nhà khoa học tại Đại học Công nghệ Nanyang ở Singapore cũng đã thành công phát triển một thiết bị có khả năng sàng lọc người nhiễm COVID-19 thông qua hơi thở trong 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 với độ chính xác lên tới 95%.

Trong các thử nghiệm đối với nguyên mẫu trên 501 người, máy xét nghiệm COVID-19 thông qua hơi thở đã 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.

Phát minh máy phát hiện COVID-19 thông qua phân tích hơi thở hứa hẹn sẽ mang lại công nghệ sàng lọc 'thân thiện' hơn trong khi thế giới được dự đoán vẫn sẽ phải đối mặt với nhiều diễn biến phức tạp của đại dịch.

Mặc dù các kết quả thử nghiệm vô cùng tốt nhưng nhóm nghiên cứu cho rằng vẫn cần thêm nhiều điều chỉnh nữa để có thể hoàn thiện công nghệ xét nghiệm này và tiến tới thương mại hóa.

Thái An