Nhà khoa học MIT đang phát triển những chiếc khẩu trang tự động phát sáng khi dính virus corona

Nhà khoa học MIT đang phát triển những chiếc khẩu trang tự động phát sáng khi dính virus corona
Theo: zknight Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Collins được coi là một nhà khoa học tiên phong trong lĩnh vực sinh học tổng hợp.

Kịch bản một đại dịch đã chiếm lấy tâm trí của Jim Collins nhiều năm trước khi virus corona mới xuất hiện. Vào năm 2014, phòng thí nghiệm kỹ thuật sinh học của ông tại MIT đã bắt đầu phát triển các cảm biến có khả năng phát hiện virus Ebola, khi nó được đông khô trên một tờ giấy.

Năm 2016, công trình nghiên cứu này đã được công bố cùng với sự hợp tác của một nhóm các nhà khoa học đến từ Harvard. Không lâu sau đó, họ tinh chỉnh được cảm biến để phát hiện được cả virus Zika. Mục tiêu tiếp theo bây giờ, rõ ràng là SARS-CoV-2, chủng virus đang gây ra đại dịch COVID-19.

Ý tưởng lần này đột phá hơn, Collins và các cộng sự đang muốn phát triển được một chiếc khẩu trang, có thể phát sáng khi virus corona xuất hiện và dính trên đó. Điều này có nghĩa là khi một người bệnh ho, hắt hơi hoặc thở, virus sẽ kích hoạt phản ứng huỳnh quang trên khẩu trang và khiến nó phát sáng.

Nhà khoa học MIT đang phát triển những chiếc khẩu trang tự động phát sáng khi dính virus corona - Ảnh 1.

Một chiếc khẩu trang như thế này có thể trở thành biện pháp sàng lọc tốt cho các sân bay. Nó có thể thay thế cho những máy quét thân nhiệt, biện pháp kiểm tra đang được sử dụng nhưng vẫn có thể bỏ sót những người nhiễm COVID-19 không có triệu chứng.

"Hoặc bạn và tôi cũng có thể đeo nó khi đi làm, khi ngồi ở công sở. Các bệnh viện có thể sử dụng nó cho các bệnh nhân trong phòng chờ, như một biện pháp sàng lọc trước những người bị nhiễm bệnh", Collins nói với Business Insider.

Và tất nhiên, bởi khẩu trang có thể nhận diện virus corona, các bác sĩ cũng có thể sử dụng chúng để chẩn đoán bệnh nhân tại chỗ mà không cần gửi mẫu bệnh phẩm của họ tới phòng thí nghiệm.

Làm thế nào để khiến chiếc khẩu trang phát sáng khi có virus corona trong hơi thở của bạn?

Collins cho biết dự án hiện tại của phòng thí nghiệm của ông mới chỉ ở trong một "giai đoạn rất sớm", nhưng các kết quả từ đó rất hứa hẹn. Trong vài tuần qua, nhóm của ông đã kiểm tra khả năng phát hiện virus corona của các cảm biến trong một mẫu nước bọt nhỏ.

Ngay bây giờ, họ đang thử thiết kế những chiếc khẩu trang được nhúng cảm biến, thứ sẽ được phát triển thành một dụng cụ y tế không kê đơn mà ai cũng có thể mua được ở hiệu thuốc. Collins cho biết trong vài tuần tới, ông hi vọng có thể chứng minh ý tưởng này là khả thi.

"Một khi chúng tôi tiến được tới đó, các thử nghiệm tiếp theo sẽ được thực hiện trên những người có nguy cơ cao nhiễm bệnh (chẳng hạn như những y tá, người nhà đang chăm sóc bệnh nhân COVID-19 hay những người có tiếp xúc với họ) để xem liệu chiếc khẩu trang có hoạt động trong môi trường thực tế hay không", Collins nói.

Trở lại năm 2018, công nghệ nhận dạng virus thông qua cảm biến đã được chứng minh. Nghiên cứu công bố cùng năm cho biết các cảm biến của phòng thí nghiệm của Collins có thể phát hiện ra virus SARS, sởi, cúm, viêm gan C, West Nile và các loại virus khác.

"Ban đầu, chúng tôi đã làm điều này trên giấy, hướng tới một thiết bị chẩn đoán rẻ tiền (giống như giấy quỳ)", Collins nói. "Chúng tôi cũng đã chứng minh cảm biến này có thể hoạt động trên nhựa, thạch anh, và cả vải".

Nhà khoa học MIT đang phát triển những chiếc khẩu trang tự động phát sáng khi dính virus corona - Ảnh 2.

Các cảm biến của Collins chứa vật liệu di truyền có thể liên kết với DNA hoặc RNA của virus, tùy chủng. Vật liệu đó được làm đông khô trên vải bằng một cỗ máy được gọi là lyophilizer, hút hết hơi ẩm ra khỏi đó mà không làm hỏng chúng. Ở trạng thái này, vật liệu có thể duy trì ổn định ở nhiệt độ phòng trong vài tháng, giúp chiếc khẩu trang có thời hạn sử dụng tương đối dài.

Các cảm biến cần hai điều kiện để được kích hoạt. Đầu tiên là độ ẩm, mà cơ thể chúng ta thở ra thông qua các giọt hô hấp như chất nhầy hoặc nước bọt. Thứ hai, cảm biến cần phát hiện ra trình tự di truyền của virus.

Sau khi phát hiện ra chúng, vật liệu di truyền sẽ liên kết với các đoạn RNA trên virus, và nó "tan ra", kích hoạt các phản ứng sinh học để phát ra ánh sáng.

Và đối với virus SARS-CoV-2, toàn bộ trình tự di truyền của nó đã được giải mã hoàn toàn. Collins cho biết các cảm biến của ông chỉ cần xác định một đoạn nhỏ trong chuỗi 30.000 ký tự để phát hiện ra virus. 

Một khi cảm biến bắt được đoạn gen của virus SARS-CoV-2, nó sẽ phát ra tín hiệu huỳnh quang trong vòng một đến ba giờ.

Ngoài ra, nhóm của Collins cũng đang phát triển một cảm biến có thể đổi màu, từ màu vàng sang màu tím, nếu phát hiện ra virus. Đó cũng là một hướng đi khả thi, ông nói.

Một cách nhanh chóng và chính xác hơn để chẩn đoán COVID-19

Collins được coi là một nhà khoa học tiên phong trong lĩnh vực sinh học tổng hợp. Ông đã giành được một khoản trợ cấp thiên tài MacArthur vào năm 2003. Năm 2018, phòng thí nghiệm của ông đã nhận được khoản tài trợ 50.000 USD từ Johnson & Johnson để phát triển các cảm biến phát hiện virus có thể nhúng vào áo khoác.

Các cảm biến có thể cung cấp một hình thức phát hiện virus rẻ hơn, nhanh hơn và nhạy hơn so với các xét nghiệm chẩn đoán truyền thống. Chẳng hạn, các cảm biến của Collins cho Zika có thể chẩn đoán bệnh nhân trong vòng hai đến ba giờ, trong khi mức giá sản xuất chỉ khoảng 20 USD mỗi chiếc.

Nhà khoa học MIT đang phát triển những chiếc khẩu trang tự động phát sáng khi dính virus corona - Ảnh 3.
Nhà khoa học MIT đang phát triển những chiếc khẩu trang tự động phát sáng khi dính virus corona - Ảnh 4.

Trong so sánh, xét nghiệm virus corona mới hiện nay vẫn cần sớm nhất 24 giờ để cho kết quả. Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ công bố giá xét nghiệm khoảng 36 USD, trong khi đó, mức giá ở các phòng thí nghiệm tư nhân là 51 USD.

Thêm nữa, vì các cảm biến của Collins rất đặc biệt, chúng còn có thể phát hiện được các chủng virus khác nhau. Trong trường hợp của Zika, các cảm biến đã phân biệt được 3 chủng virus đến từ Châu Phi, Châu Á và Châu Mỹ.

Các nhà khoa học cho biết SARS-CoV-2 hiện có 2 biến chúng chính: một dòng có nguồn gốc ở Châu Á và một chủng khác đã trở nên phổ biến hơn ở Châu Âu, Bắc Mỹ và Úc. 

Nhóm nghiên cứu của Collins cho biết xét nghiệm của họ có thể xác định một đột biến điểm duy nhất với xác suất 48%, vì vậy, họ hi vọng chiếc khẩu trang cũng có thể nhận diện được các chủng SARS-CoV-2 riêng biệt.

Collins đặt mục tiêu có thể sản xuất được những mẫu khẩu trang phát sáng đầu tiên vào cuối mùa hè này, để có thể phân phối chúng tới người tiêu dùng vào mùa đông, thời điểm mà nhiều chuyên gia y tế cho rằng COVID-19 có thể bùng phát mạnh trở lại.

Tham khảo Businessinsider

Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng
Chiếc đĩa bí ẩn này thực chất là gì? Nếu biết, bạn sẽ hết sức bất ngờ đấy.

Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?
Bên cạnh chống lũ, việc sống chung với lũ cũng là một trong những phương án nhiều nước áp dụng ngày nay. Điểm thiết yếu của chính sách này là phải xây dựng được những ngôi nhà chống lũ cho người dân.

2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh
Nhìn vào để thấy sự thay đổi chóng mặt của đô thị hóa.

Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo
Dù tạo ra một đôi giày thoải mái từ lốp xe hơi cũ nghe có vẻ phi thực tế, nhưng theo những gì Chitukutuku đang làm, quy trình này có vẻ khá đơn giản, chỉ mất chưa đầy 1 tiếng đồng hồ.

Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời
Dự kiến, hai điểm đến tiếp theo của những hệ thống tàu này là Việt Nam và Cộng hoà Dominica.

Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru
Theo đó, các nhà khảo cổ học đã bất ngờ phát hiện hình vẽ con mèo khổng lồ này khi đang cải tạo lối đi để du khách có thể dễ tới chiêm ngưỡng những bức hình khổng lồ tạo nên Nazca Lines bí ẩn và nổi tiếng.

Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi
Có một xu hướng đáng ngại đang tồn tại dưới đáy đại dương, và khoa học đang tích cực tìm hiểu thêm.

Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối
Nhiều khả năng đội nghiên cứu đưa nhận định cũ sẽ tính toán lại để tranh cãi bằng được rằng mình đúng. Chúng ta cùng "lót dép" chờ xem.

Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang
Gấu nước vẫn chưa thôi làm chúng ta bất ngờ.

7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy
Hãy thử xem mình có phải là "của hiếm" của thế giới hay không nhé.

Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập
Theo kết luận của giáo sư, tỉ lệ sống trong giả lập của chúng ta lên tới 50%.

6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi
Deja vu đến nay vẫn là một hiện tượng khoa học chưa thể giải thích. Dẫu vậy, nó vẫn mang đến những ý nghĩa nhất định.

Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy
Một hang động bị đóng kín suốt 5,5 triệu năm, chỉ được tìm ra từ cách đây hơn 30 năm và đến nay mới chỉ có chưa đến 100 người được phép xuống thám hiểm.

Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?
Nghìn lẻ một đêm là bộ sưu tập các truyện dân gian Trung Đông và Nam Á được biên soạn bằng tiếng Ả Rập trong thời đại hoàng kim Hồi giáo.

Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ
Sự kiện Dust Bowl nổi bật với hiện tượng rất nhiều cơn bão và lốc hoành hành ở các đồng cỏ tại khu vực Bắc Mỹ và gây ra nhiều thiệt hại kinh khủng.

Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA
NASA đã sử dụng quá trình chuyển hóa dữ liệu thành âm thanh để đem tới cách nhận thức về vũ trụ theo một cách hoàn toàn mới, đó là hé “âm thanh” của Dải Ngân hà.

Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau
"Bão Facebook" đang là từ khoá hot trong thời gian gần đây trong cộng đồng thương mại điện tử và những doanh nghiệp nào có Facebook là kênh quảng cáo, khi bỗng dưng một ngày nhận được thông báo "tài khoản quảng cáo bị vô hiệu hoá", dù không vi phạm hoặc nhận được bất kỳ cảnh báo nào.

Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?
Hiệu ứng Domino có thể tạo ra lớp mảnh vỡ không thể xuyên thủng, giam giữ chúng ta trên Trái đất vĩnh viễn.

10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa
Trong quá trình dọn dẹp và chăm sóc nhà cửa, chúng ta thường mắc phải những sai lầm không chỉ gây hại cho những đồ vật xung quanh mà còn cho chính bản thân chúng ta.

Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện
Lấy được mẫu đá từ hai cực của Mặt Trăng, ta sẽ biết rõ khẳng định này là đúng hay sai.

Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc
Toàn bộ hệ thống chỉ nặng 7kg.

Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim 'máy bay phản lực' lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim máy bay phản lực lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu
Bay hơn 12.000km từ Alaska đến New Zealand trong 11 ngày không ngừng nghỉ, một con chim choắt mỏ thẳng đuôi vằn xác lập một kỷ lục vô tiền khoáng hậu trong thế giới động vật.

Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng
"Trạng thái siêu dẫn" vẫn là mục tiêu của khoa học vật chất suốt nhiều thập kỷ nay, và chúng ta đã đi được nửa chặng đường với đột phá mới.

Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục
Núi lửa là một vết đứt gãy trên lớp vỏ của một hành tinh, như là Trái Đất cho phép dung nham, tro núi lửa, và khí thoát ra từ một lò magma ở dưới bề mặt.

Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s

tinybook tinybook 3 tháng 1 tuần
Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s
Trên lý thuyết, âm thanh truyền qua vật liệu hydro kim loại (mới chỉ tồn tại trên lý thuyết) sẽ có tốc độ cao nhất, gần với mốc 36 km/s.

4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ
Với hàng loạt ưu đãi độc quyền hấp dẫn, cam kết xuất xứ và chính sách hậu mãi “sang xịn”, sự bùng nổ đơn hàng công nghệ trong những Lễ Hội mua sắm đã và đang chứng tỏ vị thế của hệ thống gian hàng chính hãng trên TMĐT trong lòng fan công nghệ.

Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19
Mất khứu giác và vị giác là một trong những triệu chứng do coronavirus được báo cáo phổ biến nhất, và cũng là một trong những dấu hiệu rõ ràng nhất về sự hiện diện của virus SARS-CoV-2.

Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo
Nghiên cứu mới chỉ ra rằng với một dàn 400 vệ tinh lượng tử, ta sẽ "dễ dàng" có được internet lượng tử toàn cầu.

6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục 'càng sớm càng tốt'

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục càng sớm càng tốt
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hầu hết các ngôi nhà không tuân theo các biện pháp an toàn được khuyến nghị để ngăn ngừa điện giật và hỏa hoạn, tuy nhiên một số dấu hiệu dễ nhận thấy có thể giúp tìm ra vấn đề trước khi mọi thứ vượt khỏi tầm tay.

Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào
Gần 30% giá trị trạm gốc 5G của Huawei thuộc về các linh kiện Mỹ, hầu hết trong số đó là các con chip tối quan trọng cho việc xử lý tín hiệu radio, điều khiển nguồn năng lượng cũng như chip nhớ.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat