Phòng Nghiên cứu và phát triển - Công ty sinh học Nam Khoa, TPHCM đã nghiên cứu ứng dụng thành công hạt nano-carbon từ do Trung tâm Nghiên cứu và phát triển (R&D) thuộc Khu công nghệ cao TPHCM sản xuất để phát hiện vi sinh vật gây nhiễm trùng có trong bệnh phẩm. Các nhà khoa học đã đưa ra quy trình xét nghiệm sinh học phân tử, phát hiện và định lượng virus bằng công nghệ nano-carbon từ. Chỉ cần 15 phút các loại virus có trong huyết tương người sẽ bị tìm thấy.
Bước tiến mới
Theo lời TS-BS Phạm Hùng Vân, giảng viên bộ môn vi sinh, khoa y Trường ĐH Y Dược TPHCM, cố vấn của Công ty Sinh học Nam Khoa, người đóng góp công sức lớn trong việc ứng dụng thành công hạt nano-carbon từ vào việc “dụ” virus - thì từ năm 2007, ông đã tiếp xúc và bàn với TS Nguyễn Chánh Khê về vấn đề ứng dụng công nghệ nano-carbon vào sản xuất các hạt nano-carbon từ bọc silica để ứng dụng trong y học.
Tháng 2 năm 2008, TS Khê và nhóm nghiên cứu của Trung tâm R&D, Khu công nghệ cao TPHCM đã giao cho Phòng Nghiên cứu và phát triển Công ty Sinh học Nam Khoa 9 loại nano-carbon từ do trung tâm sáng chế để phòng tiến hành thử nghiệm khả năng tách chiết DNA/RNA của các loại hạt nano-carbon từ này. Và phòng đã chọn 6 loại trong số 9 loại do Trung tâm R&D giao để thử.
Đầu tiên, nhóm đã thử trên dung dịch chứa DNA là sản phẩm PCR để xem các hạt nano-carbon từ có khả năng tách chiết và tinh sạch DNA hay không. Sau đó, nhóm tiến hành thử nghiệm khả năng tách chiết DNA và tách chiết RNA; tách chiết RNA trên 5 mẫu huyết thanh đã xác định dương tính HCV (viêm gan C) với số lượng biết rõ. Qua các kết quả thử nghiệm ghi nhận được, đặc biệt là trên một mục tiêu khó nhất là tách chiết được RNA của HCV trong mẫu huyết thanh bệnh nhân, nhóm đã làm chủ và chế tạo được các bộ thuốc thử tách chiết nucleic acid sử dụng các hạt nano-carbon.
Lâu nay, để xác định một người bị dương tính với các virus viêm gan B, viêm gan C, các bệnh viện chủ yếu dùng phương pháp thử miễn dịch tìm các dấu ấn kháng nguyên hay kháng thể. Tuy nhiên, thử nghiệm miễn dịch ít có giá trị chẩn đoán hay theo dõi điều trị mà đa số chỉ sử dụng trong cho, truyền và sàng lọc máu.
Để chẩn đoán hay theo dõi điều trị cần xét nghiệm sinh học phân tử để phát hiện và định lượng virus, tốn 24 giờ thực hiện, trong đó khâu tách chiết chất liệu di truyền của virus tốn nhiều thời gian và ít ổn định nhất. Với bộ công cụ tách chiết này đã giúp việc tách chiết các chất liệu di truyền của virus có trong mẫu bệnh phẩm một cách đơn giản và nhanh chóng. Chỉ cần 15 phút, tất cả những chất liệu di truyền của virus có trong mẫu bệnh phẩm sẽ bị “dụ” hút vào các hạt nano từ.
Mở ra hướng ứng dụng rộng
TS-BS Phạm Hùng Vân cho biết: nano từ có thể giúp tách chiết DNA, RNA (chất liệu di truyền của vi sinh vật) một cách nhanh nhất. Nhờ đặc tính từ tính, các chất liệu di truyền của virus sau khi bám vào hạt nano từ sẽ được tách chiết dễ dàng trên các plate từ và chúng ta chỉ cần rửa là sẽ được chất liệu di truyền tinh sạch để làm tiếp xét nghiệm.
Lâu nay, thực hiện xét nghiệm PCR hay RT-PCR phát hiện/định lượng tác nhân vi sinh vật gây nhiễm trùng có mặt trong các mẫu thử (bệnh phẩm) thì khâu tách chiết nucleic acid từ các mẫu thử là một khâu rất quan trọng. Tùy thuộc vào tác nhân vi sinh vật, nucleic acid đích là DNA hay RNA, và tùy thuộc vào mẫu thử mà người làm xét nghiệm có thể chọn phương pháp tách chiết nucleic acid thích hợp.
Việc chế tạo được các hạt từ bọc silica của Trung tâm R&D thuộc KCN cao TPHCM thành công chính là một đột phá giúp cho khâu tách chiết nucleic acid từ các mẫu thử đơn giản và nhanh chóng hơn các phương pháp sử dụng silica khác, và quan trọng nhất là có thể tự động hóa được khâu tách chiết nucleic acid để mở đường cho việc tự động hóa kỹ thuật PCR áp dụng trong chẩn đoán.
Ngoài ra, hạt nano-carbon từ bọc silica áp dụng trong tách chiết DNA/RNA còn có nhiều khả năng ứng dụng khác như: áp dụng trong xét nghiệm dấu vân tay DNA phát hiện quan hệ huyết thống, truy tầm tông tích, phát hiện thủ phạm; và cả trong công nghệ giải trình tự (tinh sạch sản phẩm giải trình tự). Bên cạnh đó còn là triển vọng về thương mại, vì hiện nay Công ty Nam Khoa phải đặt mua các bộ thuốc thử tách chiết nucleic acid bằng công nghệ hạt từ bọc silica với giá khá cao: 4.000 USD/50ml.
Cũng theo TS-BS Phạm Hùng Vân, nhóm đang nghiên cứu sáng chế những phụ kiện hỗ trợ cho người sử dụng được dễ dàng. Tiếp đó, cùng TS Khê chế hạt nano từ để gắn kháng thể lên đó để có thể bắt được những vi trùng trong môi trường.
LV (theo SGGP)
