Nhà khoa học gốc Việt với dự án khẩu trang xét nghiệm Covid-19

Khi đại dịch Covid-19 lan rộng khắp thế giới, hai trong số những công việc quan trọng nhất của nỗ lực chống dịch là đeo khẩu trang và xét nghiệm. Mới đây, 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 hai biện pháp trên. Họ 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 được tích hợp cảm biến ảnh: Viện Wyss

Trình bày trong báo cáo đăng trên chuyên san Nature Biotechnology, tiến sĩ Nguyen cho biết người dùng đeo khẩu trang từ 15 – 30 phút, kế đến bấm nút trên cảm biến. Chỉ mất 90 phút để có kết quả xét nghiệm Covid-19. “Với loại khẩu trang này, người dùng không chỉ góp phần ngăn chặn dịch Covid-19 lây lan, mà còn nhanh chóng phát hiện mình có mắc bệnh hay không”, tiến sĩ Nguyen chia sẻ.

Chuẩn bị nguy cơ dịch bệnh kế tiếp Theo tiến sĩ 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. Chi phí chế tạo cũng thấp, với nguyên mẫu chỉ mất khoảng 5 USD (115.000 đồng). Ông cho hay sản phẩm cuối cùng sẽ còn rẻ hơn thế nếu sản xuất đại trà. Ngoài vi rút gây bệnh Covid-19, công nghệ mới còn áp dụng để chẩn đoán các dịch bệnh khác, như cúm mùa. Bên cạnh đó, hệ thống chẩn đoán trong tương lai có thể được tích hợp hoàn toàn vào sợi vải, mở đường cho các ứng dụng tiềm năng như chế tạo quân phục phát hiện hóa chất độc hại trên chiến trường, hoặc áo của nhân viên phòng thí nghiệm để nhận dạng vi khuẩn.

Cảm biến được chế tạo dựa trên nghiên cứu trước đó của đồng nghiệp ông là nhà nghiên cứu Jim Collins. Để tạo ra cảm biến trên, nhóm của chuyên gia 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 xác định cụ thể từng loại biến chủng.

“Thiết bị vận hành như cách thức da người hoạt động, theo đó 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 Nguyen cho biết.

Tiến sĩ Nguyen, sống tại TP.Cambridge (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, bang California) trước khi lấy bằng tiến sĩ sinh hóa của Đại học Rice (TP.Houston, bang Texas). Hiện ông công tác tại Viện Wyss, 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.

“Bằng cách nào chúng ta có thể tận dụng những năng lực phức tạp đến mức đáng kinh ngạc của các hệ thống sinh học và tích hợp chúng vào thiết bị thông minh?”, tiến sĩ Nguyen chia sẻ về một trong những mục tiêu nghiên cứu của mình. Bên cạnh đó, trong quá trình nghiên cứu cho các dự án sau tiến sĩ, ông 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.

“Với việc trang bị cơ chế phòng thí nghiệm cho từng người, chúng ta có thể hình dung được con người có thể nhiễm vi rút nhanh đến mức nào”, tiến sĩ Nguyen chia sẻ.