Công nghệ mới có thể phát hiện kháng thể chống vi-rút trong vòng 20 phút

Các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc phát hiện kháng thể chống virus cúm gia cầm trong huyết thanh trong vòng 20 phút, sử dụng máy phân tích cầm tay mà họ đã phát triển để tiến hành các xét nghiệm sinh học nhanh chóng tại chỗ. Nếu phát triển một loại thuốc thử phù hợp, có thể sử dụng công nghệ này để phát hiện các kháng thể chống lại SARS-CoV-2, virus gây bệnh viêm đường hô hấp cấp COVID-19.

Cúm gia cầm là bệnh gia cầm do nhiễm virus cúm A. Phản ứng ban đầu nhanh chóng đối với nhiễm trùng nghi ngờ và giám sát liên tục là rất cần thiết để giảm thiểu thiệt hại từ các mầm bệnh có khả năng lây lan nhanh và gây bệnh cao như virus cúm gia cầm.

Nói chung là sử dụng phương pháp phản ứng chuỗi polymerase (PCR) để phát hiện bộ gen của virus, quy trình phức tạp của nó đòi hỏi thời gian đáng kể.

Một phương pháp khác liên quan đến việc phát hiện các kháng thể tạo ra trong cơ thể để phản ứng với nhiễm virus. Tuy nhiên, các phương pháp phát hiện kháng thể đang sử dụng rộng rãi có thể không chính xác vì thường được xác định bằng mắt thường.

Thiết bị vi lỏng đối với 20 μL mẫu chứa 2 μL huyết thanh

Nhóm nghiên cứu bao gồm Keine Nishiyama, một nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Khoa Khoa học và Kỹ thuật Hóa học, giáo sư Manabu Tokeshi, Khoa Kỹ thuật của Trường đại học Hokkaido đã thực hiện nghiên cứu để phát triển một phương pháp và máy phân tích mới có khả năng phát hiện nhanh chóng và chọn lọc của kháng thể.

Phương pháp này dựa trên kỹ thuật xét nghiệm miễn dịch phân cực huỳnh quang thông thường (FPIA) nhưng áp dụng cơ chế đo khác nhau để làm cho máy phân tích nhỏ hơn và dễ dàng di chuyển. Máy phân tích chỉ nặng 5,5 kg.

Việc sử dụng kết hợp các phân tử tinh thể lỏng, cảm biến hình ảnh và thiết bị vi lỏng giúp kiểm tra đồng thời nhiều mẫu và giảm thể tích của từng mẫu cần thiết. Các phân tử tinh thể lỏng có khả năng kiểm soát hướng phân cực của ánh sáng huỳnh quang, trong khi thiết bị vi lỏng có một số vi mạch như một bình đo.

Nhóm này cũng đã phát triển một loại thuốc thử để phát hiện kháng thể chống virus cúm gia cầm H5, một loại protein có dán nhãn huỳnh quang chỉ liên kết với kháng thể này.

Thuốc thử được tạo ra bằng cách tái tạo các đoạn protein hemagglutinin (HA), được biểu hiện trên bề mặt của virus cúm gia cầm H5, thông qua tái hợp gen và bằng cách dán nhãn các phân tử huỳnh quang vào các mảng này.

Để thực hiện phép đo, huyết thanh thu được từ chim được trộn với thuốc thử và để trong 15 phút. Bơm hỗn hợp này vào thiết bị vi lỏng và đo bằng máy phân tích phân cực huỳnh quang cầm tay. Chuyển động phân tử của thuốc thử liên kết với kháng thể sẽ nhỏ hơn trong chất lỏng, tạo ra một mức độ phân cực khác với thuốc thử không liên kết với kháng thể. Trong vòng 20 phút và chỉ với 2 microliter mẫu huyết thanh, hệ thống có thể phát hiện kháng thể chống virus cúm gia cầm H5.

Tokeshi nói: "Máy phân tích của chúng tôi có thể được sử dụng để tiến hành các xét nghiệm sinh học khác nếu phát triển thuốc thử phù hợp". Nhóm đã phát hiện thành công mycotoxin và các thành phần ma túy. "Bằng cách tái tạo các đoạn protein tăng đột biến được thể hiện trong coronavirus mới và sử dụng chúng làm thuốc thử, máy phân tích sẽ có thể phát hiện các kháng thể chống coronavirus."

Đỗ Quyên dịch

Nguồn: Lab Manager – Hoa Kỳ