Cảm biến sinh học phát hiện virus trong hàu biển

Cảm biến phát hiện virus chính xác 99%, được TS Nguyễn Phan Thắng và cộng sự đang phát triển thành thiết bị cầm tay, sớm đưa ra thị trường.

Nhiều năm phát triển loại vật liệu thấp, trong thời gian làm nghiên cứu sau tiến sĩ năm 2018, TS Nguyễn Phan Thắng (Đại học Gachon) đã phối hợp với chuyên gia Đại học Chung-Ang (Hàn Quốc) để chế tạo thiết bị cảm biến sinh học phát hiện norovirus (loại virus trong hàu biển gây nôn mửa, tiêu chảy), cho kết quả phản ứng nhanh với độ chính xác cao.

Trước đó, việc phát hiện virus này được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau như khuếch tán đẳng nhiệt, điện cực vàng, nhưng chi phí giá thành cao và giới hạn tối đa phát hiện virus còn hạn chế, chỉ khoảng 30 copies/ml.

TS Nguyễn Phan Thắng nghiên cứu thành công cảm biến sinh học phát hiện norovirus. Ảnh: NVCC.

Cảm biến do TS Thắng và cộng sự nghiên cứu được phát triển từ loại vật liệu WS2 (Volfram disunfua). Đây là loại vật liệu có ưu điểm dễ dàng cảm biến với chất xúc tác, được dùng trong tích trữ năng lượng, thiết bị cảm biến quang điện. Vật liệu này được nhóm đính hạt nano vàng siêu nhỏ, có nhiệm vụ liên kết với GBP-peptide (chuỗi peptide có khả năng liên kết với các hạt vàng. Đây là cầu nối để phát hiện virus thông qua các hạt nano vàng). Sau đó peptide tiếp tục kết cặp với norovirus nếu virus xuất hiện trong hàu biển.

Để xác định norovirus trong hàu biển, nhóm nghiên cứu sử dụng điện cực trong cảm biến, được nhúng trong dung dịch muối điện photphat với độ pH 7,4. "Khi đó, nếu trở kháng của điện cực tăng lên, nghĩa là virus này xuất hiện và liên kết với peptide và ngược lại", TS Thắng nói. Thời gian để phản peptide liên kết với norovirus và phát hiện virus chỉ trong 60 phút. Cảm biến có độ chính xác 99% và tính chọn lọc cao khi chỉ phản ứng với norovirus, có thể cấp tín hiệu nếu phát hiện virus.

TS Phan Văn Thắng nghiên cứu tại phòng thí nghiệm. Ảnh: NVCC.

Cảm biến này được sử dụng phát hiện norovirus ở hàu biển bởi đây là loại virus phổ biến, dễ lây lan khi chỉ cần 18 hạt virus là có thể mắc bệnh, có trường hợp không xuất hiện bất kỳ triệu chứng nào.

TS Thắng cho biết, nhóm đang trong giai đoạn kết hợp với công ty sản xuất thiết bị chẩn đoán tại Hàn Quốc để phát triển loại thiết bị cầm tay có cảm biến sinh học này và sớm đưa ra thị trường, hạn chế trường hợp gây ngộ độc hàu biển sống.

Nguyễn Xuân