Khẩu trang thông minh có thể phát hiện Covid19 và bệnh đường hô hấp

Khẩu trang điện tử sinh học có khả năng phát hiện Virus gây bệnh hô hấp như Covid-19 và cúm. Ảnh: Getty Images.

South China Morning Post trích dẫn một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Matter cho hay nhóm các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển một loại mặt nạ thông minh có thể phát hiện các bệnh đường hô hấp trong không khí và cho kết quả sau 10 phút. Khi kết nối với mạng không dây, mặt nạ sau có thể truyền dữ liệu thời gian thực tới thiết bị di động của người dùng, bao gồm cả cảnh báo phát hiện virus.

Các nhà nghiên cứu cho biết chiếc mặt nạ này sẽ được sử dụng như một hệ thống cảnh báo sớm để ngăn chặn sự bùng phát của các bệnh truyền nhiễm đường hô hấp trong tương lai. Các bệnh này thường lây lan trong không khí qua các giọt bắn. Tuy nhiên, việc phát hiện trực tiếp virus trong không khí có thể khó khăn vì nồng độ virus có thể rất thấp.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu tại Đại học Đồng Tế, Thượng Hải (Trung Quốc), đã phát triển thiết bị điện tử có thể đeo, được trang bị bóng bán dẫn ion có độ nhạy cao, có khả năng phát hiện protein virus nồng độ thấp, gây ra bệnh truyền nhiễm đường hô hấp khác nhau như Covid-19, các chủng H1N1 và H5N1 gây bệnh cúm.

Người dân Trung Quốc đang tháo khẩu trang để lấy mẫu xét nghiệm Covid-19 ở Bắc Kinh. Ảnh: AP.

Để kiểm tra hiệu quả, các nhà nghiên cứu đã đặt thiết bị vào buồng kín, sau đó phun khí chứa lượng rất nhỏ các protein virus Covid-19, H1N1 và H5N1 vào không gian. Dữ liệu cho thấy thiết bị có thể phát hiện các protein virus với lượng nhỏ tới 0,3 microlit – nồng độ thấp hơn tới 560 lần so với nồng độ virus được tạo ra trong một lần hắt hơi.

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã kết nối khẩu trang với mạng không dây để xem kết quả theo thời gian thực trên thiết bị di động như điện thoại thông minh bằng cách sử dụng ứng dụng. Theo các nhà nghiên cứu, loại mặt nạ thông minh này có thể phát hiện dấu vết của mầm bệnh trong không khí trong vòng 10 phút.

“Những ưu điểm của loại mặt nạ này như mức độ giới hạn thấp, phản ứng nhanh, phân tích đa kênh đã giúp loại khẩu trang điện tử sinh học này trở thành thiết bị phát hiện chung các bệnh lây nhiễm qua đường hô hấp khác nhau”, tác giả kết luận.

Khẩu trang điện tử sinh học kết nối với thiết bị di động của người sử dụng. Ảnh: SCMP.

Fang Yin, nhà khoa học vật liệu tại Đại học Đồng Tế, tác giả của nghiên cứu, cho biết: “Nghiên cứu trước đây cho thấy đeo khẩu trang có thể làm giảm nguy cơ lây lan và nhiễm bệnh. Vì vậy, chúng tôi muốn phát minh ra một chiếc khẩu trang có thể phát hiện virus tồn tại trong không khí, cảnh báo cho người đeo chúng. Mặt nạ sinh học điện tử này hoạt động tốt trong không gian có hệ thống thông gió kém, nơi có nguy cơ lây nhiễm cao”.

Trong tương lại, các chuyên gia hy vọng sẽ giảm thời gian phát hiện và tăng độ nhạy của thiết bị nhằm phát hiện sớm mầm bệnh mới nếu một loại virus hô hấp mới xuất hiện.

Trước đây, các nhà nghiên cứu từ Đại học Harvard và Viện Công nghệ Massachusetts (Mỹ) đã phát triển một bộ cảm biến sinh học có thể gắn trên khẩu trang để phát hiện axit nucleic liên quan đến virus SARS-CoV-2 trong hơi thở người sử dụng. Theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature Biotechnology tháng 6/2021, thiết bị cảm biến sinh học có thể cho biết kết quả trong vòng 90 phút.

Hiền Thu