Hai nhà nghiên cứu Ke Du và Blanca Lapizco-Encinas tại trường Kỹ thuật Kate Glory thuộc Học viện Công nghệ Rochester, đã hợp tác với một nhóm nghiên cứu quốc tế thiết kế hệ thống mới - thiết bị vi lưu về cơ bản là một phòng thí nghiệm trên chip (lab-on-a-chip).

Tình trạng nhiễm vi khuẩn kháng thuốc đang gây ra hàng trăm nghìn ca tử vong trên toàn thế giới mỗi năm và con số này vẫn tiếp tục gia tăng. Theo một báo cáo của Liên Hợp Quốc, đến năm 2050, số ca tử vong do kháng kháng sinh có thể lên tới 10 triệu người mỗi năm.

"Điều cấp bách với chúng tôi là phát hiện, tìm hiểu và điều trị hiệu quả hơn những căn bệnh này. Để phát hiện nhanh chóng và chính xác, việc tinh chế và chuẩn bị mẫu là rất quan trọng, đó là những gì chúng tôi đang cố gắng đóng góp. Chúng tôi đang đề xuất sử dụng thiết bị mới này để phân lập và phát hiện virus như virus corona và Ebola", Du, PGS kỹ thuật cơ khí có nền tảng phát triển các cảm biến sinh học mới và công nghệ chỉnh sửa gen cho biết. Nhóm nghiên cứu tại phòng thí nghiệm quan tâm đến việc phát hiện các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn, đặc biệt là trong dịch cơ thể. Một trong những vấn đề chính cần làm là phân lập hiệu quả nồng độ mầm bệnh cao hơn. Thiết bị mới là môi trường phòng thí nghiệm tinh vi có thể được sử dụng trong các bệnh viện hoặc phòng khám. Việc thu thập và phân tích mẫu vật bằng thiết bị này sẽ nhanh hơn nhiều so với các bộ màng lọc hiện có trên thị trường. Các rãnh rộng và nông của thiết bị bẫy các phân tử vi khuẩn nhỏ bị thu hút bởi các vi hạt từ tính. Sự kết hợp giữa các rãnh sâu trên thiết bị nano làm tăng tốc độ dòng chảy của chất lỏng nơi vi khuẩn lơ lửng và sự xuất hiện của các hạt từ tính dọc theo các rãnh của thiết bị sẽ cải thiện quá trình thu giữ/phân lập mẫu vi khuẩn. Các nhà nghiên cứu đã phân lập thành công vi khuẩn từ các chất lỏng khác nhau bằng bộ lọc dựa vào vi hạt. Bộ lọc giữ các hạt trong các lỗ rỗng nhỏ của thiết bị, cung cấp nồng độ vi khuẩn lớn hơn để phân tích. Một lợi thế bổ sung của một thiết bị là cho phép thử nghiệm nhiều mẫu cùng một lúc.

"Chúng tôi có thể mang thiết bị cầm tay này đến một hồ nước đã bị nhiễm E. coli”, PGS. Du nói. “Chúng tôi sẽ lấy mẫu nước cỡ vài mililit và đưa vào thiết bị để vi khuẩn bị mắc kẹt và cô đặc. Kết quả sẽ nhanh chóng phát hiện vi khuẩn E.coli trong thiết bị hoặc giải phóng chúng dưới dạng một số hóa chất để phân tích".