Đại dịch do virus corona đang diễn ra là kết quả của một trong những bệnh truyền nhiễm chết người nhất mà thế hệ này từng chứng kiến: SARS-CoV-2. Tình hình đã khiến các tổ chức chăm sóc sức khỏe trên toàn thế giới quá tải và làm nổi bật nhu cầu về các phương pháp cảm biến virus thông lượng cao để hỗ trợ chẩn đoán nhanh và sớm virus và các bệnh liên quan.
Việc xác định sớm là trọng tâm để kiểm soát đại dịch và các kỹ thuật quang phổ rung động như quang phổ Raman có thể là chìa khóa. Phương pháp này cung cấp kết quả theo thời gian thực và không phá hủy, không xâm lấn và có tính đặc hiệu cao.
1. Giải thích về quang phổ Raman
Khi ánh sáng chiếu vào mẫu, nó bị tán xạ theo nhiều hướng khác nhau và chủ yếu có cùng bước sóng với ánh sáng ban đầu. Tuy nhiên, đôi khi ánh sáng bị tán xạ không đàn hồi. Điều này có nghĩa là ánh sáng tới chuyển năng lượng thành rung động phân tử và trao đổi năng lượng với mẫu, làm thay đổi bước sóng ánh sáng.
Phổ Raman phân tích sự tương tác giữa mẫu và ánh sáng để tìm ra “dấu hiệu hóa học” của vật liệu, có thể được sử dụng để nhận dạng hoặc mô tả đặc điểm của chất đó.
2. Chống lại COVID bằng quang phổ Raman
COVID-19 là một bệnh truyền nhiễm qua không khí lây truyền qua các đường trực tiếp – ho, hắt hơi và hít phải các giọt bắn – hoặc bằng cách chạm vào niêm mạc mũi, miệng và mắt, tức là các đường tiếp xúc. Virus được chứng minh là có trong dịch sinh học của con người – máu và nước bọt, và có thể là đờm, nước mắt và dịch tiết vết thương.
Các chất lỏng sinh học này chứa các dấu hiệu sinh học, các dấu hiệu cụ thể như protein, axit nucleic, lipid, carbohydrate hoặc hormone, cho thấy tình trạng nhiễm trùng đang hiện diện.
Các dấu ấn sinh học của COVID-19 là một chuỗi RNA dương tính và protein S liên kết với thụ thể màng tế bào vật chủ để cho phép nó đi vào tế bào. Các dấu ấn sinh học có thể được phát hiện bằng các xét nghiệm đặc hiệu phân tử như quang phổ Raman.
Kỹ thuật này đã được sử dụng để phát hiện HIV và sốt xuất huyết. Do đó, các nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng nó cũng có thể được sử dụng để phân tích các mẫu dịch sinh học từ những người có khả năng bị nhiễm COVID-19.
3. Ưu điểm của quang phổ Raman so với các phương pháp khác
Có một số giao thức chẩn đoán COVID-19, nhưng mỗi giao thức đều có những hạn chế, chẳng hạn như kết quả dương tính giả hoặc âm tính giả.
Xét nghiệm tiêu chuẩn vàng hiện nay là phản ứng chuỗi polymerase phiên mã ngược thời gian thực (RT-PCR).
RT-PCR tìm kiếm vật liệu di truyền của vi-rút – RNA – trong mẫu lấy từ mũi và họng của bệnh nhân. Tuy nhiên, đây là phương pháp tốn kém, phức tạp và mất thời gian. Nó cũng liên quan đến việc xử lý mẫu trước; lượng nhỏ vật liệu trong mẫu phải được sao chép bằng enzyme và gắn nhãn bằng mồi hoặc đầu dò.
Điều cần thiết là một xét nghiệm nhạy, giá rẻ để sàng lọc hàng loạt. Xét nghiệm lý tưởng sẽ chính xác đối với COVID-19 và các biến thể virus trong tương lai có thể xuất hiện. Phổ Raman có thể phù hợp; nó thể hiện tính đặc hiệu phân tử mạnh, phù hợp để lập hồ sơ sinh hóa các tế bào trong dịch sinh học và nuôi cấy tế bào, và chỉ cần một lượng mẫu nhỏ.
Kỹ thuật này đòi hỏi chuẩn bị mẫu tối thiểu và dễ dàng mở rộng quy mô. Khi áp dụng trên quy mô lớn, chi phí sẽ giảm, nghĩa là có thể mở rộng sang các thiết lập có ít nguồn lực. Hơn nữa, dữ liệu có thể hiển thị kết quả trong hệ thống mã màu cho các trường hợp khỏe mạnh, đáng ngờ và bệnh tật, giúp tăng tốc độ xét nghiệm.
Một kỹ thuật dựa trên Phổ Raman tăng cường bề mặt – một phương pháp nhạy cảm bề mặt giúp tăng cường sự tán xạ bằng cách sử dụng các đặc tính plasmon của các cấu trúc nano kim loại – cho thấy triển vọng lớn, đặc biệt khi kết hợp với các thiết bị vi lưu chứa các kênh vi mô tích hợp được chức năng hóa bằng các ống nano carbon phủ vàng hoặc bạc.
Các thiết bị này bẫy các hạt virus được tìm thấy trong chất lỏng sinh học dựa trên kích thước của chúng và xác định chúng bằng các đặc điểm Raman của chúng. Vào giai đoạn đầu của bệnh, khi mức độ các dấu hiệu sinh học thấp, sự gần gũi của chúng với các cấu trúc nano kim loại làm tăng sự phân tán của các hạt; các nhà khoa học tuyên bố rằng thậm chí có thể phát hiện ra một phân tử đơn lẻ, nhờ vào tính chọn lọc và độ nhạy cao của xét nghiệm.
Các nhà khoa học tin rằng kỹ thuật này có thể được sử dụng để sàng lọc những cá nhân có triệu chứng và không có triệu chứng có khả năng lây nhiễm. Tuy nhiên, phương pháp này vẫn cần thêm các xét nghiệm để phát triển độ đặc hiệu và độ nhạy đối với RT-PCR.
Một xét nghiệm thứ hai do các nhà nghiên cứu tại Đại học Bắc Arizona phát triển sử dụng một biến thể của SERS – Single Molecule-SERS hoặc SM-SERS. Phương pháp này đã được sử dụng để phát hiện các dấu hiệu liên quan đến ung thư vú. Các nhà khoa học tin rằng nó có thể được điều chỉnh để phát hiện protein S trên phân tử vi-rút, có liên quan đến nhiễm trùng ở cấp độ tế bào.
Các nhà khoa học cho biết xét nghiệm này cũng sẽ đáp ứng nhiều yêu cầu của một xét nghiệm thay thế thực tế: không tốn kém, nhanh chóng, có tính chọn lọc cao và có độ đặc hiệu cao. Hơn nữa, tính di động của xét nghiệm này cho phép sử dụng ở những vùng xa xôi và khó tiếp cận hoặc các trạm chăm sóc tại trường học, nhà máy và trung tâm cộng đồng.
4. Phần kết luận
Tình hình chưa từng có do đại dịch vi-rút corona tạo ra đã chứng minh nhu cầu về các xét nghiệm chẩn đoán mới có thể sàng lọc nhanh chóng và dễ dàng những bệnh nhân có triệu chứng và không có triệu chứng trong khi phát hiện các biến thể mới của cùng một bệnh nhiễm trùng. Phổ Raman và các biến thể dựa trên phương pháp này có thể đáp ứng mọi yêu cầu cần thiết của một xét nghiệm thay thế để giúp chống lại các loại vi-rút gây tử vong đã trải qua trong thế kỷ này.
5. Các dòng máy/kính hiển vi quang phổ Raman đang có tại H2TECH
5.1. Máy quang phổ Raman cầm tay RS DYNAMICS – MICRORAMAN
Máy đo quang phổ cầm tay Raman là thiết bị gọn nhẹ cơ động sử dụng cơ động cho phòng thí nghiệm và cả bên ngoài hiện trường vẫn đảm bảo được kết quả đo chính xác và khả năng cơ động gọn nhẹ, tích hợp pin và bộ thu phát wifi giao tiếp dễ dàng với máy tính để bàn và tablet, smartphone.
Máy quang phổ Raman cầm tay RS DYNAMICS – MICRORAMAN
Xem thông tin chi tiết tại đây: https://thietbikhoahoch2tech.com/san-pham/may-quang-pho-raman-rs-dynamics/
Thông số kỹ thuật:
– Trọng lượng: 650 gam
– Kích thước: Dài: 225 mmx Cao: 38 mmx Rộng: 109 mm
– Loại laze: laze bán dẫn 785 nm
– Công suất phát laser: Có thể điều chỉnh hoàn toàn lên tới 470 mW
– Loại đầu dò: Dải CMOS tiên tiến
– Dải quang phổ: 200 – 2000 cm-1
– Độ phân giải quang phổ: 12 cm-1
– Lớp laze: 3B
– Thời gian phát hiện/Nhận dạng: thường là 2 giây
– Quét trễ: 0 – 30 giây
– Thời gian quét: 2 – 20 giây
– Phơi sáng: Tự động hoặc thủ công với độ trễ quét có thể cài đặt trước
– Kết nối: WiFi, Bluetooth, USB 2.0
– Tải xuống dữ liệu: Ổ đĩa flash ngoài
– Quang học: Bộ điều hợp ống kính tiêu cự cố định có thể hoán đổi cho nhau và bộ điều hợp giá đỡ lọ
– Màn hình: Màn hình màu cảm ứng 6.5” độ phân giải cao
– Pin: Li-Ion, hoạt động 8 – 10h cho 1 lần sạc
– Nguồn điện bên ngoài: 110 – 240 V AC, 100 Watts (bao gồm)
– Bộ sạc xe hơi: Bộ chuyển đổi CLA (tùy chọn)
– Dải nhiệt độ hoạt động: -15 đến +55 °C
– Dải nhiệt độ bảo quản: -25 đến +55 °C
– Ứng dụng Robotic: WiFi điều khiển từ xa
– Vật tư tiêu hao: Không yêu cầu vật tư tiêu hao
– Chứng nhận: CE, ROHS
>Xem video về Máy quang phổ raman cầm tay Rs Dynamics – MicroRaman<<<
5.2. Kính Hiển Vi Raman EDINBURGH – RM5
Kính hiển vi có vai trò quan trọng trong phòng thí nghiệm, trong nghiên cứu, sản xuất.
Kính Hiển Vi Raman EDINBURGH – RM5
>>Xem thông tin chi tiết tại đây: https://thietbikhoahoch2tech.com/san-pham/kinh-hien-vi-raman-rm5/
Thông số kỹ thuật:
– Truly Confocal – với khe có thể thay đổi và lỗ kim có thể điều chỉnh nhiều vị trí để có độ nét hình ảnh cao hơn, loại bỏ huỳnh quang tốt hơn và tối ưu hóa ứng dụng
– Tích hợp Laser Raman Băng thông hẹp – tối đa 3 laser được điều khiển bằng máy tính để dễ sử dụng, tăng cường độ ổn định
– Tháp cách tử 5 vị trí – cho độ phân giải cảo <0,3 cm-1 và tối ưu hóa trên toàn dải phổ <50 cm-1 – 15.000 cm-1
– Tích hợp các đầu dò – lên đến 2, bao gồm CCD, EMCCD và InGaAs hiệu quả cao cho tiếng ồn thấp, tốc độ tăng, độ nhạy cao và dải phổ rộng.
Xem video về Kính hiển vi Raman Edinburgh RM5<<<
5.3. Kính Hiển Vi Raman EDINBURGH – RMS1000
Kính hiển vi có vai trò quan trọng trong phòng thí nghiệm, trong nghiên cứu, sản xuất.
– RMS1000 là kính hiển vi Raman đồng tiêu cấp nghiên cứu kiến trúc mở. Nó đã được thiết kế để có thể thích ứng với hầu hết mọi ứng dụng Raman hiện đại, tiên tiến nhất.
– Công cụ nghiên cứu cao cấp này đã được xây dựng mà không có sự thỏa hiệp; dẫn đến một hệ thống độc lập cả về đặc điểm kỹ thuật và tính dễ sử dụng. Các ứng dụng ngoài Raman như kính hiển vi huỳnh quang phân giải theo thời gian và hình ảnh thời gian sống huỳnh quang (FLIM) đều có thể thực hiện được với RMS1000 linh hoạt.
Kính Hiển Vi Raman EDINBURGH – RMS1000
>>Xem thông tin chi tiết tại đây: https://thietbikhoahoch2tech.com/san-pham/kinh-hien-vi-raman-rms1000/
Thông số kỹ thuật:
*Laser
– Tích hợp 5 laser dải hẹp: 532 nm, 638 nm, 785 nm thường được sử dụng
– Có sẵn các tia laser bổ sung từ UV đến NIR. Laser bên ngoài có thể được tích hợp
– Lựa chọn laser được điều khiển hoàn toàn bằng máy tính
– Bao gồm các bộ lọc chặn laser liên kết, được điều khiển hoàn toàn bằng máy tính
* Máy quang phổ
– Khoảng bước sóng: 200 nm – 2,200 nm
– Gratings: tháp gratings 5 vị trí
– Khe: Điều chỉnh liên tục, điều khiển hoàn toàn bằng máy tính
* Độ phân giải phổ: Từ <0,1 cm-1 (tùy thuộc vào lựa chọn cách tử, laser và CCD)
* Độ phân giải không gian: XY (bên), Z (trục), 0,25 µm, <1 µm (tùy thuộc vào vật kính laser và kính hiển vi)
* Phạm vi quét phổ: 5 cm-1 * – 30.000 cm-1 (* với phần đính kèm wavenumber thấp)
* Thu ảnh đồng thời: Lỗ kim đồng thời có thể điều chỉnh, được điều khiển hoàn toàn bằng máy tính
* Đầu dò:
– Đầu dò CCD:
+ Độ nhạy cao CCD Phổ nhiễu cực thấp
+ 1650 x 200 pixel, làm mát bằng TE âm 60 °C (tiêu chuẩn)
+ 2000 x 256 pixel, làm mát bằng TE âm 60 °C (độ nhạy / dải phổ nâng cao)
– Đầu dò thứ 2 tùy chọn
+ Đầu dò EMCCD, 1600 x 200 pixel, làm mát bằng TE -100°C (thời gian phản hồi nhanh)
+ Mảng InGaAs, 1024 pixel, làm mát bằng TE -90°C, lên đến 2.200 nm
* Phần mềm:
– Ramacle®: Gói phần mềm trực quan, tất cả trong một toàn diện
– Tùy chọn: Gói thư viện hóa học, quang phổ
* Huỳnh quang
– Quang phổ: với cách tử độ phân giải thấp và CCD tích hợp
– Lifetime: với laser xung pico giây, thiết bị điện tử TCSPC, đầu do đếm photon nhanh, ánh xạ huỳnh quang quang phổ và tuổi thọ cũng có sẵn
*An toàn laze
– Không có vỏ bọc laze: Loại 3B (tùy thuộc vào nguồn laser ngoài)
– Với vỏ laser: Loại 1
*Kích thước
– Rộng x Sâu x Cao: 975 mm x 610 mm x 1170 mm
– Trọng lượng: từ 114 kg
Xem video về Kính hiển vi Raman Edinburgh RMS1000<<<
Công ty CP Thiết Bị Khoa học H2TECH – Là đơn vị cung cấp các thiết bị khoa học kỹ thuật hàng đầu tại Việt Nam. H2TECH là đối tác của nhiều trường học các viện nghiên cứu và các trung tâm thí nghiệm. Là một trong những nhà phân phối tại Việt Nam, với nhiều hãng nỗi tiếng khác nhau trên thế giới như Rs Dynamics, Jasco, Edingburgh, …. Nếu bạn đang có nhu cầu về các dòng Máy quang phổ Raman, Kính hiển vi Raman hoặc thiết bị phòng thí nghiệm khác hãy liên hệ với H2TECH để được hỗ trợ cung cấp các thiết bị với mức giá hợp lý nhất.
CÔNG TY CP THIẾT BỊ KHOA HỌC H2TECH
Chuyên cung cấp các thiết bị phòng thí nghiệm – Thiết kế phòng lab
Chúng tôi hợp tác lâu dài dựa trên uy tín, chất lượng và hỗ trợ cho khách hàng một cách tốt nhất
Hotline: 0974.567.006
028.2228.3019
Email: thietbi@h2tech.com.vn
Website: https://h2tech.com.vn
https://thietbihoasinh.vn
https://thietbikhoahoch2tech.com