Đa Nhiệm: Một Công Ty Singapore đang Sử Dụng Một Công Nghệ Từng được Sử Dụng để Nghiên Cứu Ung Thư để Tăng Cường Phát Hiện Mầm Bệnh Trong Nuôi Trồng Thủy Sản

Công cụ PCR tiên tiến Arbiter của Umami Bioworks tìm cách tăng cường an toàn chuỗi cung ứng hải sản và khả năng truy xuất nguồn gốc

Công cụ đa năng mới Arbiter của Umami Bioworks nhằm mục đích cải thiện tính an toàn bằng cách phát hiện mầm bệnh nhanh hơn và rẻ hơn, đồng thời giải quyết các nhu cầu khác.

Mihir Pershad chỉ còn vài tháng nữa là ra mắt một công cụ thử nghiệm mới có thể giúp chuỗi cung ứng hải sản an toàn hơn, minh bạch hơn và hiệu quả hơn.

Thiết bị đa nhiệm Arbiter, do công ty UMAMI Bioworks có trụ sở tại Singapore phát triển, được thiết kế nhằm phát hiện nhanh chóng và tiết kiệm chi phí các tác nhân gây bệnh từ thực phẩm cũng như các chỉ số chất lượng trong hải sản. Hiện nay, Arbiter đang được thử nghiệm với một công ty đóng gói hải sản và một nhà chế biến thủy sản. Theo ông Pershad, giám đốc điều hành của UMAMI Bioworks, thiết bị này mang lại kết quả đánh giá hiệu quả hơn, chi phí thấp hơn và nhanh hơn so với các phương pháp xét nghiệm PCR truyền thống. Ngoài ra, Arbiter còn hỗ trợ nâng cao khả năng truy xuất nguồn gốc hải sản thông qua việc xác minh chính xác loài.

Trong quá trình phát triển Arbiter, Pershad và nhóm của ông đã tận dụng một công nghệ ban đầu được thiết kế để phân tích các khối u ung thư, sau đó điều chỉnh lại để phù hợp với ngành công nghiệp hải sản. Theo ông, đây là một phiên bản cải tiến và nhanh hơn của xét nghiệm PCR truyền thống.

Pershad giải thích: “Phương pháp thử nghiệm của chúng tôi xác định tác nhân gây bệnh dựa trên đặc điểm di truyền hoặc đánh giá chất lượng của cá thông qua mức độ biểu hiện của một loại gen RNA cụ thể.” Ông nói thêm: “Khi gen RNA này bị phân hủy, chất lượng của cá cũng sẽ suy giảm theo.”

Ban đầu, Arbiter tập trung vào việc phát hiện nhóm mầm bệnh chính mà các cơ quan quản lý thực phẩm yêu cầu trong quy trình xuất nhập khẩu thủy sản. Tuy nhiên, UMAMI đang mở rộng khả năng của hệ thống bằng cách xây dựng một cơ sở dữ liệu lớn hơn, bao gồm nhiều mầm bệnh bổ sung mà người nuôi trồng hoặc nhà cung cấp có thể cần kiểm tra. Theo ông Pershad, quá trình tích hợp mầm bệnh mới vào hệ thống xét nghiệm mất khoảng hai đến ba tháng. Công nghệ này có độ nhạy cao, đủ để phát hiện các mầm bệnh ngay cả ở nồng độ rất thấp và có thể định lượng chính xác mức độ hiện diện của chúng.

Ông cho biết: “Công nghệ này có thể phát hiện mầm bệnh trước khi các triệu chứng lâm sàng xuất hiện, cho phép người nuôi thu hoạch sớm hơn và tận dụng dữ liệu để đưa ra quyết định về chất lượng cũng như phân loại cá”.

Arbiter cũng có khả năng xác định chính xác loài, từ đó giúp ngăn chặn tình trạng gian lận trong ngành thủy sản. Đối với các nhà bán lẻ, Pershad cho biết công nghệ này đóng vai trò như một điểm kiểm tra đáng tin cậy trong chuỗi cung ứng, giúp đảm bảo rằng sản phẩm họ bán đúng với loại được quảng cáo — ví dụ như tránh trường hợp cá rẻ bị gán nhãn thành cá có giá trị cao hơn.

Về mặt kỹ thuật, Arbiter là một kính hiển vi huỳnh quang độ phân giải cao, kết hợp với phần mềm đọc mã vạch liên kết với các gen khác nhau để cung cấp dữ liệu nhận diện những rủi ro tiềm ẩn. Theo ông Pershad, việc chuẩn bị mẫu mô chỉ tốn khoảng 15 phút lao động, và các mẫu được đưa vào một tấm giếng chuyên dụng để tiến hành phân tích.

“Chúng tôi không tính công sức theo từng mẫu, vì vậy bạn có thể lấy mẫu từ 50 lồng nuôi, kiểm tra một con cá từ mỗi lồng và xử lý tất cả các mẫu cùng lúc,” ông chia sẻ. “Kết quả sẽ cho bạn biết thông tin về loài, các mầm bệnh phát hiện được và những chỉ số liên quan đến chất lượng.”

Hiện tại, UMAMI vẫn đang trong quá trình xác định phương pháp tối ưu cho từng nhóm khách hàng khác nhau. Các phương án đang được cân nhắc bao gồm: hợp tác với các đơn vị cung cấp dịch vụ xét nghiệm hoặc cung cấp trực tiếp thiết bị và phần mềm cho khách hàng để họ có thể tự tạo dữ liệu tại chỗ trong vòng sáu giờ.

“Phương án này hấp dẫn hơn vì giúp đơn giản hóa quy trình vận hành cho khách hàng,” ông nói thêm. “Tại các trung tâm xét nghiệm, tình trạng quá tải có thể dẫn đến chậm trễ. Chúng tôi muốn thiết bị này có thể hoạt động theo kiểu ‘cắm là chạy’ và dễ dàng tiếp cận với nhiều đối tượng người dùng.”

Ông cũng cho biết hệ thống Arbiter có lợi thế lớn về chi phí và nhân lực so với các phương pháp xét nghiệm PCR truyền thống. Cụ thể, chi phí cho mỗi mục tiêu xét nghiệm chỉ dưới 1 USD – thấp hơn ít nhất năm lần so với PCR hiện nay. Ngoài ra, chi phí sẽ còn giảm hơn nữa nếu thực hiện nhiều xét nghiệm đồng thời.

“Các xét nghiệm PCR truyền thống yêu cầu nguồn nhân lực có tay nghề cao, và lượng công việc cần thực hiện tăng tuyến tính theo số lượng mẫu,” ông Pershad chia sẻ. “Trong khi đó, Arbiter chỉ cần 15 phút lao động cho dù xử lý một mẫu hay cả đĩa mẫu. Công nghệ này có thể phát hiện các ngưỡng mầm bệnh thấp hơn rất nhiều và cung cấp dữ liệu định lượng chính xác, thay vì chỉ cho kết quả định tính như các phương pháp PCR truyền thống.”

Hiện nay, các đối tác đang gửi mẫu đến UMAMI Bioworks để phân tích bằng Arbiter. Công ty có kế hoạch sử dụng những nghiên cứu tình huống thu được như bằng chứng về tính khả thi của công nghệ, đồng thời bắt đầu mở rộng tiếp cận thêm khách hàng trong vài tháng tới. Về lâu dài, ông Pershad kỳ vọng có thể hợp tác với các trang trại nuôi trồng thủy sản quy mô lớn, các nhà bán lẻ và thương hiệu hải sản để cung cấp các thông tin chuyên sâu, hỗ trợ họ đáp ứng nhu cầu giám sát an toàn thực phẩm.

“Đối tượng khách hàng có thể là người nuôi trồng, nhà chế biến hay đơn vị thu mua. Chúng tôi đang tích cực trao đổi để xác định rõ Arbiter có thể tạo ra giá trị lớn nhất ở đâu,” ông nói thêm. “Chúng tôi cũng sẵn sàng hợp tác với các bên quan tâm trở thành khách hàng thử nghiệm, giúp chúng tôi trình diễn hiệu quả công cụ này trong nhiều bối cảnh ứng dụng khác nhau.”

Theo Lauren Kramer

Nguồn: https://www.globalseafood.org/advocate/multitasking-singapore-company-is-employing-a-technology-once-used-for-cancer-research-to-enhance-pathogen-detection-in-aquaculture/

Biên dịch: Nguyễn Thị Quyên – Tôm Giống Gia Hóa Bình Minh

Xem thêm: