Hình ảnh kết quả xét nghiệm thông qua sự hiện diện màu sắc trên vạch thử nghiệm và vạch đối chứng của que thử LFIA.
Que thử có thể theo dõi việc tái phát một số bệnh ung thư phổ biến (ung thư vú, ung thư đại trực tràng…) hoặc phát hiện các loại virus, vi khuẩn gây bệnh như viêm gan B, H5N1, E.coli…
Theo dõi và phát hiện virus gây bệnh
Các nhà khoa học tại Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam – Hàn Quốc (VKIST) đang phát triển que thử theo nguyên lý hoạt động mới để theo dõi việc tái phát một số bệnh ung thư phổ biến (ung thư vú, ung thư đại trực tràng…) hoặc phát hiện các loại virus, vi khuẩn gây bệnh như viêm gan B, H5N1, E.coli, Klebsiella, Pseudomonas aeruginosa.
Theo ThS Nguyễn Thị Thanh Huyền, Phòng Công nghệ Tích hợp – VKIST, mấu chốt để ứng phó với tỉ lệ ung thư gia tăng nhanh là phát hiện sớm đó là chẩn đoán sớm và sàng lọc. Nhóm nghiên cứu đã phát triển que thử sắc ký miễn dịch dòng chảy bên (Lateral Flow Immuno Assay – LFIA).
LFIA là thiết bị chẩn đoán dùng một lần, dễ sử dụng, có thể kiểm tra các dấu ấn sinh học trong các mẫu như nước bọt, máu, nước tiểu và thực phẩm. Những xét nghiệm này có một số ưu điểm so với các công nghệ chẩn đoán khác bao gồm tính đơn giản, chi phí thấp và khả năng nhận diện mạnh mẽ.
Các thành phần của que thử bao gồm: Vùng nhận mẫu hoạt động như một miếng đệm hút mẫu và vận chuyển mẫu tới vùng cộng hợp; Vùng cộng hợp chứa liên hợp kháng thể – hạt nano đã khô; Vùng phát hiện sử dụng màng nitrocellulose có chứa “vạch thử – test line” và “vạch chứng – control line” thể hiện kết quả xét nghiệm.
Vùng hấp thụ sử dụng vật liệu có khả năng hấp thụ nước cao. Vùng này sẽ hấp thụ các thành phần được và không được cung cấp cho phản ứng ở vùng phát hiện; Tấm mang (packing card) là bộ phận để lắp, cố định tất cả các thành phần nêu trên tức là bao gồm vùng hút mẫu, vùng cộng hợp, vùng phát hiện và vùng hấp thụ.
Nguyên lý hoạt động chung của que thử nhanh là mẫu chất lỏng chứa kháng nguyên đích được đưa vào từ vùng nhận mẫu sẽ bắt đầu di chuyển theo dòng (từ trái qua phải). Khi đến vùng cộng hợp, kháng nguyên đích sẽ được liên kết/gắn vào phức hợp hạt – kháng thể đã được trải sẵn, tiếp tục di chuyển đến vùng của hai dải thử nghiệm và dải đối chứng nhờ các mao dẫn.
Tại đây, dải thử nghiệm chứa kháng thể đơn dòng sẽ bị bắt giữ lại những hạt có mang kháng nguyên đích và màu sẽ bắt đầu xuất hiện tại vạch này nhờ các hạt màu. Còn những hạt không mang kháng nguyên đích sẽ tiếp tục đi đến vùng đối chứng có trải sẵn kháng thể IgG.
Kháng thể IgG có vai trò bắt giữ toàn bộ các kháng thể sơ cấp chứa trong vùng cộng hợp, không phân biệt kháng thể tự do hay cộng hợp với kháng nguyên. Sự xuất hiện màu ở vùng này khẳng định hiệu lực của kết quả xét nghiệm.
Phát hiện chất chỉ điểm ung thư trong mẫu máu
ThS Nguyễn Thị Thanh Huyền cho biết, nhóm nghiên cứu chế tạo que thử sắc ký miễn dịch dòng chảy bên sử dụng kỹ thuật hạt liên hợp cộng hóa trị phát hiện chất chỉ điểm ung thư trong mẫu máu toàn phần thay vì chỉ sử dụng huyết thanh hay huyết tương.
Theo công nghệ này, hạt liên hợp, cốt lõi của xét nghiệm sắc ký miễn dịch dòng chảy bên, còn được gọi là hạt nano báo cáo, có màu sắc rõ ràng bao gồm hạt nano vàng dạng cầu đặc (màu đỏ) và hạt nano vàng dạng cầu rỗng (màu xanh). Các kháng thể nhận biết kháng nguyên mục tiêu được liên kết cộng hóa trị với bề mặt hạt nano vàng tạo thành hạt liên hợp cộng hóa trị.
Hạt liên hợp được tạo thành này có một số ưu điểm so với hạt liên hợp thụ động truyền thống như mang lại độ ổn định cao hơn, giúp giải quyết các hạn chế liên quan đến mẫu phải sử dụng đệm ở điều kiện khắc nghiệt như có muối hoặc chất có tính chất tẩy rửa cao. Cần ít kháng thể hơn để tối đa hóa độ nhạy, dẫn tới giảm tổng chi phí của xét nghiệm.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng màng tách máu tại vùng nhận mẫu. Chỉ cần dùng khoảng 20 ml máu toàn phần trích từ đầu ngón tay nhỏ trực tiếp lên vùng nhận mẫu, sau đó nhỏ tiếp dung dịch đệm được cấp cùng với bộ xét nghiệm để đưa huyết tương đi qua miếng đệm mẫu và màng để hoàn thành xét nghiệm.
Từ công nghệ này, các nhà khoa học ở VKIST đã chế tạo que thử LFIA để theo dõi khả năng tái phát của các bệnh ung thư phổ biến như ung thư vú (chỉ dấu ung thư CA15-3) và ung thư đại trực tràng (chỉ dấu ung thư CEA) và sản phẩm que thử nhanh phát hiện các loại virus viêm gan B, virus cúm gia cầm H5N1, vi khuẩn E.coli, Klebsiella, Pseudomonas aeruginosa (trực khuẩn mủ xanh).
Que thử phát hiện chỉ dấu ung thư vú và đại tràng đã được khảo nghiệm lâm sàng trên 40 mẫu máu bệnh nhân mắc ung thư và gần 200 mẫu máu bệnh nhân khỏe cho kết quả về độ nhạy lớn hơn 98% và độ đặc hiệu, độ tin cậy lớn hơn 99,6%.
Đối với que thử kháng nguyên bề mặt của virus viêm gan B, độ đặc hiệu, độ nhạy, độ tin cậy đều lớn hơn 99,5% với số lượng mẫu khảo nghiệm lâm sàng là 59 mẫu dương tính và 165 mẫu âm tính.