Cho đến nay, xét nghiệm PCR vẫn là phương pháp cho kết quả chính xác nhất trong việc xác định nhiễm SARS-CoV-2, song phương pháp này đòi hỏi phải có phòng thí nghiệm phức tạp và phải mất hàng giờ mới cho kết quả, thậm chí là vài ngày. Trong khi đó, xét nghiệm kháng nguyên nhanh cho kết quả nhanh hơn song lại có hạn chế về độ chính xác và thường cho kết quả thiếu đồng nhất.

Để khắc phục tình trạng trên và đảm bảo phương pháp xét nghiệm COVID-19 cho kết quả nhanh chóng, dễ dàng và đảm bảo độ chính xác, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Công nghệ Nanyang ở Singapore đã phát triển một phương pháp kiểm tra hơi thở “nhanh chóng, thuận tiện và chính xác” cho phép phân tích, cho kết quả sàng lọc COVID-19 trong vòng 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