Thiết bị đeo phát hiện ô nhiễm không khí, thậm chí cả virus Corona

Ô nhiễm không khí là vấn đề được không chỉ các bác sĩ mà còn cả các nhà khoa học quan tâm hàng đầu, bởi đây là một trong số 10 rủi ro hàng đầu về sức khỏe toàn cầu liên quan đến các bệnh không lây nhiễm. Được biết, các chất ô nhiễm hữu cơ được chứng minh góp phần gây nên bệnh về hô hấp, tim mạch, cũng như các vấn đề về sinh sản và thần kinh.

Hiện tại, một số nhà khoa học chọn sử dụng các máy theo dõi chất lượng không khí đắt tiền lắp đặt ở những vị trí nhất định. Trong khi đó, số khác lại chọn mang theo bên mình những chiếc balo cồng kềnh với đủ thứ thiết bị bơm, lọc đắt tiền bên trong để phục vụ cho việc theo dõi chất lượng không khí. Điều này thực sự không mấy thuận lợi cho những môi trường làm việc vốn nguy hiểm. Đó là chưa kể đến mỗi phương pháp đo kiểm đều có những giới hạn riêng.

May mắn là gần đây, nữ phó giáo sư sức khỏe cộng đồng Krystal Pollitt của Yale School (Mỹ) đã nghiên cứu chế tạo thành công một thiết bị đeo tay gọn nhẹ với tên gọi Fresh Air, trông giống như một chiếc đồng hồ nhưng lại có khả năng phát hiện các chất gây ô nhiễm không khí. Fresh Air theo giải thích của vị nữ giáo sư ẩn chứa bên dưới mặt đồng hồ là một thiết bị lấy mẫu không khí bằng nhựa có kích thước nhỏ gọn. Một khi mở nắp thiết bị lấy mẫu này, phần foam nhỏ bên trong vốn được phủ một lớp triethanolamine có thể tác dụng với nitơ dioxide - chất gây ô nhiễm không khí và cũng là sản phẩm phụ của nhiên liệu hóa thạch bị đốt cháy như than, dầu và khí tự nhiên.

Thiết bị đeo do giáo sư Krystal Pollitt nghiên cứu phát triển và thử nghiệm thành công khả năng phát hiện ô nhiễm không khí

Fresh Air còn được trang bị một thanh hấp thụ nhỏ làm từ polyme gốc silicon giúp giữ các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (các hóa chất được tìm thấy trong các chất như keo, thuốc trừ sâu, thuốc lá và dung môi) và hydrocarbon thơm đa vòng (PAHs) như phenanthrene và chrysene, có thể được tìm thấy trong khí thải xe hơi, khói thuốc lá, khói gỗ và khói từ nấu ăn. Cũng theo Krystal Pollitt, chiếc vòng đeo tay đặc biệt này còn hữu ích trong việc giữ những phân tử nặng trong nhiều ngày.

Đương nhiên, cả thanh hấp thụ và phần foam bên trong Fresh Air đều có thể dễ dàng tháo lắp. Mẫu thử sau khi thu thập sẽ được đặt trong những lọ thủy tinh màu hổ phách và bảo quản kín khí chờ phân tích hóa học. Thay vì sử dụng dung môi để phân tích vốn mất nhiều lao động, Krystal Pollitt dùng phương pháp quang phổ khối giúp phân tích nhanh hơn và có được chính xác sơ đồ hóa học về phơi nhiễm hóa chất của một người.

Krystal Pollitt và các cộng sự của cô đã tiến hành thử nghiệm kiểm tra mức ô nhiễm không khí bằng Fresh Air với một nhóm 33 học sinh có độ tuổi từ 12-13 tại bang Massachusetts ở Mỹ. Trong cuộc thử nghiệm liên tục 5 ngày sử dụng Fresh Air và chỉ tháo rời thiết bị, đặt cạnh chỗ các học sinh ngủ vào ban đêm, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra nữ sinh có mức độ phơi nhiễm chất ô nhiễm cao hơn nam sinh.

Những học sinh bị hen suyễn đã tăng phơi nhiễm với pyrene và acenapthylene, hai hydrocarbon thơm có thể làm trầm trọng thêm các vấn đề về hô hấp. Cuộc thử nghiệm cho thấy số học sinh sống trong những ngôi nhà có bếp gas tiếp xúc với một số chất ô nhiễm cao hơn so với những học sinh nhà sử dụng bếp điện. Không chỉ vậy, những tình nguyện viên trẻ sống trong gia đình sử dụng hệ thống thông gió bếp có mức độ phơi nhiễm nitơ dioxide thấp hơn.

Nhóm nghiên cứu của Krystal Pollitt đã mở rộng công việc của mình trên toàn cầu và đang sử dụng hàng trăm vòng đeo tay Fresh Air để tiếp tục khám phá phơi nhiễm hóa chất ở phụ nữ mang thai, người cao tuổi. Tác giả của Fresh Air cũng đang tiến hành xin cấp bằng sáng chế cho thiết bị của mình.

Krystal Pollitt cảm thấy tự tin với Fresh Air vì thiết bị có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc về hồ sơ phơi nhiễm các chất gây ô nhiễm của từng cá nhân. Fresh Air cũng có thể giúp nhân rộng để thu thập dữ liệu trên các quần thể lớn, giúp hiểu rõ hơn về các yếu tố rủi ro môi trường đối với bệnh tật.

Mặc dù Fresh Air ban đầu được thiết kế để phát hiện chất hữu cơ thơm đa vòng, nitơ dioxide và các chất gây ô nhiễm khác, Krystal Pollitt tin rằng thiết bị đeo tay của cô sắp tới cũng có thể được nâng cấp để phát hiện các mầm bệnh nhỏ trong không khí như virus Corona. Được biết, cô cũng bắt tay hợp tác với các giáo sư kỹ thuật môi trường, hóa học, gây mê và dịch tễ học, để nghiên cứu thêm về khả năng của Fresh Air như một thiết bị giúp theo dõi đại dịch.

Quỳnh Lâm