Với 300 triệu cơ quan cảm nhận mùi hương khác nhau, chó là một trong những loài phát hiện mùi nhạy nhất trong thế giới động vật. Để so sánh, mũi của con người chỉ chứa khoảng 6 triệu cơ quan cảm thụ mùi hương. Còn não của chó cũng dành nhiều hơn 40% không gian não bộ so với con người để phân tích mùi.
Đó là lý do tại sao người ta huấn luyện chó tìm kiếm các mục tiêu đa dạng thông qua khứu giác, từ ma túy bất và dịch hại nông nghiệp đến người mất tích, các loài động vật hoang dã có nguy cơ tuyệt chủng, v.v.. Chó thực hiện được điều này bằng cách nhận biết thành công mùi của các chất được gọi là hợp chất hữu cơ dễ bay hơi có liên quan cụ thể đến các mục tiêu này. Những con chó được huấn luyện không chỉ có thể phát hiện các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi này, mà đôi còn nhạy bén cao hơn các dụng cụ phân tích.
Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi có thể được tạo ra bởi các sinh vật sống cũng như bằng các vật liệu tự nhiên hoặc tổng hợp. Ở người, chúng được tạo ra bởi hoạt động trao đổi chất của cơ thể, sau đó đi vào máu và cuối cùng được thải ra ngoài không khí qua máu, nước tiểu, phân, da hoặc hơi thở.
Các nhà khoa học đã phát hiện rằng chó có thể được huấn luyện để đánh hơi thành công các chất hữu cơ dễ bay hơi một cách độc đáo, được gọi là “dấu ấn sinh học”, trong hơi thở thở của bệnh nhân mắc một số bệnh hoặc tình trạng bệnh mãn tính, bao gồm cả ung thư và tiểu đường, cũng như để phát hiện trước cơn động kinh ở những người bị động kinh.
(Chú thích: Trong y học, ‘dấu ấn sinh’ học là một chỉ số đo lường được mức độ nghiêm trọng hoặc sự hiện diện của một số trạng thái bệnh.)
Nhóm các nhà khoa học về mùi hương của chó tại Đại học Quốc tế Florida muốn tìm hiểu liệu COVID-19 có trong số các bệnh mà những con chó được huấn luyện có thể phát hiện ra hay không. Và, trong nghiên cứu gần đây của họ với đồng nghiệp là nhà sinh học pháp y DeEtta Mills, đã xác nhận rằng đúng như vậy.
Chúng tôi tin rằng sự đánh hơi nhạy bén của chó có nhiều hứa hẹn là một phương pháp sàng lọc nhanh, được sử dụng cùng với các biện pháp khác như xét nghiệm nhanh, có thể giúp ngăn chặn COVID-19 lây lan và chấm dứt đại dịch. Một số con chó được huấn luyện trong quá trình nghiên cứu của chúng tôi đã chứng tỏ khả năng của chúng tại các sân bay và các sự kiện công cộng.
-
- Chú chó Cobra, giống Malinois của Bỉ, trải qua huấn luyện với bánh xe phát hiện mùi hương để xác định dấu ấn sinh học COVID-19 trên khẩu trang. (Ảnh: Julian Mendel/ Đại học Quốc tế Florida, CC BY-ND)
Huấn luyện chó phát hiện COVID-19
Trong vài thập kỷ, Viện Nghiên cứu Pháp y Quốc tế của Đại học Quốc tế Florida đã là một tổ chức toàn cầu về nghiên cứu chó thăm dò. Phần lớn nghiên cứu này tập trung vào việc xác định các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi cụ thể mà các vật liệu tự nhiên hoặc tổng hợp hoặc các sinh vật sống tạo ra và những con chó nào có thể được huấn luyện để phát hiện.
Trong nghiên cứu gần đây, chúng tôi đưa ra giả thuyết rằng những người bị nhiễm COVID-19 sẽ giải phóng các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi cụ thể và một con chó phát hiện mùi được huấn luyện tốt sẽ có thể phân biệt các dấu ấn sinh học này với các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi khác.
Vì vậy, với sự hợp tác của Baptist Health South Florida, một tổ chức chăm sóc sức khỏe phi lợi nhuận, chúng tôi đã lấy được khẩu trang từ những bệnh nhân nhập viện được chẩn đoán bị COVID-19, cũng như từ những người có kết quả xét nghiệm âm tính với COVID-19.
Sau đó, chúng tôi huấn luyện 4 con chó phản ứng với mặt nạ dương tính COVID-19, trong khi bỏ qua khẩu trang âm tính COVID-19 và khẩu trang không sử dụng. Trong quá trình này, những con chó đã học cách phân biệt giữa các dấu ấn sinh học có nguồn gốc từ hơi thở COVID-19 và từ hơi thở không phải COVID-19.
Một trong những công cụ đào tạo mà chúng tôi sử dụng là bánh xe phát hiện mùi hương. Chúng tôi đã đặt cả khẩu trang COVID-19 dương tính và COVID-19 âm bản trong lon có lỗ nhỏ trên nắp, được gắn vào các đầu của tay đòn. Sau đó những con chó đi vòng quanh bánh xe để đánh hơi các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi thoát ra từ các lỗ này.
-
- Những chú chó được huấn luyện tại Viện Nghiên cứu Pháp y Quốc tế của Đại học Quốc tế Florida, có tỷ lệ chính xác của máy dò từ 96-99% trong các ‘thử nghiệm mù’. (Ảnh: Joe Raedle/ Getty Images)
Sau 40 lần thử nghiệm mù - nghĩa là những người huấn luyện chó không biết đó là mặt nạ nào - chúng tôi nhận thấy rằng mỗi con trong số 4 con chó trong nghiên cứu này phát hiện chính xác hơn 90% các mặt nạ dương tính COVID-19.
Kết quả của 4 chú chó như sau:
Mac, giống lai Terrier, đã đạt được ngay 96,2% trong số lần thử.
Cobra, giống Malinois của Bỉ, đúng 99,4%.
One Betta, một giống chó chăn cừu Hà Lan, đạt đúng 98,1% số lần thử
Hubble, một giống chó lai Border Collie, đạt 96,3% số lần thử.
Sau nghiên cứu, 2 chú chó Cobra và One Betta đến làm việc tại Trung tâm Chỉ huy Chiến dịch Khẩn cấp Bang, ở Tallahassee, Florida, để kiểm tra COVID-19 trên bề mặt.
Vào tháng 5/2021, cả hai chú chó cũng phát huy kỹ năng phát hiện COVID-19 của chúng tại hoạt động Lễ hội Ẩm thực và Rượu hàng năm ở Miami.
Vào tháng 9/2021, hai chú chó Cobra và One Betta đã làm việc cho hai nghiên cứu thử nghiệm riêng biệt kéo dài 30 ngày tại Sân bay Quốc tế Miami, để sàng lọc COVID-19.
Các cơ quan khác đang bắt đầu áp dụng các phương pháp của FIU để huấn luyện chó phát hiện COVID-19. Gần đây, với sự hỗ trợ của FIU, Văn phòng cảnh sát trưởng hạt Bristol ở Massachusetts đã bắt đầu đưa hai chú chó giống Labrador tên là Duke và Huntah vào công việc phát hiện COVID-19. Hai chú chó này cũng đang đánh hơi tìm COVID-19 tại các cơ sở trong Khu trường Freetown-Lakeville gần đó.
Các bước tiếp theo trong phát hiện COVID-19
Giờ đây, chúng tôi biết rằng chó có thể được huấn luyện để đánh hơi COVID-19, nhóm của chúng tôi hy vọng sẽ xác định được các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi chính xác - các dấu ấn sinh học. Để thực hiện điều này, chúng tôi đang tiếp tục phân tích cả khẩu trang dương tính COVID-19 và khẩu trang âm tính COVID-19 trong phòng thí nghiệm.
-
- Cobra, một giống chó Malinois của Bỉ, được huấn luyện trong một nghiên cứu của Đại học Quốc tế Florida để phát hiện dấu ấn sinh học COVID-19, chuẩn bị sàng lọc khách trước Lễ hội Ẩm thực và Rượu ở Miami vào tháng 5/2021. (Ảnh: Julian Mendel/ Đại học Quốc tế Florida, CC BY-ND)
Việc xác định dấu ấn sinh học nào có liên quan đến COVID-19 sẽ giúp phát triển tài liệu và công cụ hỗ trợ huấn luyện những con chó khác cách phát hiện bệnh.
Nó cũng có thể góp phần phát triển cảm biến COVID-19 để sử dụng trong các thiết bị phát hiện mùi - sau đó có thể tham gia thử nghiệm nhanh như 4 chú chó đánh hơi là One Betta, Hubble, Mac và Cobra trong việc giúp kiểm soát đại dịch.
Tác giả: Kenneth G. Furton, Giáo sư Hóa học và Hóa sinh, Đại học Quốc tế Florida; Julian Mendel, Trợ lý Giáo sư Nghiên cứu Pháp y, Đại học Quốc tế Florida và Kelvin J. Frank Jr., Giáo sư Khoa học Pháp y/ Phó Tiến sĩ Nghiên cứu Sau Tiến sĩ, Đại học Quốc tế Florida Bài viết này được đăng lại từ The Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc bài báo gốc.
Cao Nguyên
Theo The Epoch Times
