Nguyễn Đức Thao
Writer
AI hứa hẹn sẽ tăng tốc xét nghiệm PCR, giúp chẩn đoán DNA và pháp y nhanh hơn. Đây là kết luận từ nghiên cứu mới do nhóm chuyên gia từ Đại học Flinders và Forensic Science SA thực hiện, được công bố trên tạp chí Genes.
Tiến sĩ Duncan Taylor và các cộng sự nhấn mạnh rằng ngay cả một cải tiến nhỏ trong hiệu suất PCR cũng có thể tác động lớn đến hàng trăm nghìn mẫu DNA pháp y được xử lý hàng năm, đặc biệt với các mẫu bị phân hủy.
Nghiên cứu này, do ứng viên tiến sĩ Caitlin McDonald dẫn dắt, đã phát hiện rằng việc sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) giúp cải thiện đáng kể chất lượng hồ sơ DNA và tối ưu hóa điều kiện tuần hoàn PCR. McDonald cho biết hệ thống AI này vượt qua được nhiều thách thức tồn tại hàng thập kỷ trong pháp y, đặc biệt với các mẫu dấu vết khó khăn như bị ức chế hay phân hủy. Phương pháp này không chỉ mang lại kết quả đáng tin cậy hơn mà còn có tiềm năng cách mạng hóa các lĩnh vực như chẩn đoán y khoa và giám sát môi trường, giảm thiểu lỗi và tăng hiệu suất.
PCR, kỹ thuật khuếch đại vật liệu di truyền như DNA, đã được sử dụng rộng rãi trong chẩn đoán di truyền, phát hiện vi khuẩn hoặc virus (như COVID-19), và pháp y. Với sự hợp tác của các chuyên gia như Giáo sư Adrian Linacre và Phó Giáo sư Russell Brinkworth, nghiên cứu đã áp dụng máy học để phát triển hệ thống “PCR thông minh”. Hệ thống này nhắm vào việc thay đổi quy trình chu kỳ PCR, giúp đạt được kết quả nhanh chóng và chính xác hơn.
Giáo sư Linacre nhấn mạnh rằng AI và máy học tuy còn mới nhưng có tiềm năng nâng cao độ nhạy của xét nghiệm PCR đáng kể. Điều này sẽ cải thiện chất lượng bằng chứng DNA trong điều tra tội phạm, từ đó hỗ trợ mạnh mẽ quá trình tư pháp hình sự. Trong khi đó, Phó Giáo sư Brinkworth giải thích, việc ứng dụng cảm biến và máy học đã giúp quy trình PCR trở nên tùy chỉnh, thay vì áp dụng chung một cách máy móc. Điều này dẫn đến sản xuất DNA chất lượng cao hơn trong thời gian ngắn hơn.
Nghiên cứu này không chỉ tập trung vào lĩnh vực pháp y mà còn mở ra nhiều tiềm năng ứng dụng AI trong y học, an ninh quốc gia và nghiên cứu động vật. Với những tiến bộ hiện tại, nhóm nghiên cứu kỳ vọng AI sẽ tiếp tục định hình và nâng cấp các quy trình khoa học trong tương lai.
Tiến sĩ Duncan Taylor và các cộng sự nhấn mạnh rằng ngay cả một cải tiến nhỏ trong hiệu suất PCR cũng có thể tác động lớn đến hàng trăm nghìn mẫu DNA pháp y được xử lý hàng năm, đặc biệt với các mẫu bị phân hủy.
Nghiên cứu này, do ứng viên tiến sĩ Caitlin McDonald dẫn dắt, đã phát hiện rằng việc sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) giúp cải thiện đáng kể chất lượng hồ sơ DNA và tối ưu hóa điều kiện tuần hoàn PCR. McDonald cho biết hệ thống AI này vượt qua được nhiều thách thức tồn tại hàng thập kỷ trong pháp y, đặc biệt với các mẫu dấu vết khó khăn như bị ức chế hay phân hủy. Phương pháp này không chỉ mang lại kết quả đáng tin cậy hơn mà còn có tiềm năng cách mạng hóa các lĩnh vực như chẩn đoán y khoa và giám sát môi trường, giảm thiểu lỗi và tăng hiệu suất.
PCR, kỹ thuật khuếch đại vật liệu di truyền như DNA, đã được sử dụng rộng rãi trong chẩn đoán di truyền, phát hiện vi khuẩn hoặc virus (như COVID-19), và pháp y. Với sự hợp tác của các chuyên gia như Giáo sư Adrian Linacre và Phó Giáo sư Russell Brinkworth, nghiên cứu đã áp dụng máy học để phát triển hệ thống “PCR thông minh”. Hệ thống này nhắm vào việc thay đổi quy trình chu kỳ PCR, giúp đạt được kết quả nhanh chóng và chính xác hơn.
Giáo sư Linacre nhấn mạnh rằng AI và máy học tuy còn mới nhưng có tiềm năng nâng cao độ nhạy của xét nghiệm PCR đáng kể. Điều này sẽ cải thiện chất lượng bằng chứng DNA trong điều tra tội phạm, từ đó hỗ trợ mạnh mẽ quá trình tư pháp hình sự. Trong khi đó, Phó Giáo sư Brinkworth giải thích, việc ứng dụng cảm biến và máy học đã giúp quy trình PCR trở nên tùy chỉnh, thay vì áp dụng chung một cách máy móc. Điều này dẫn đến sản xuất DNA chất lượng cao hơn trong thời gian ngắn hơn.
Nghiên cứu này không chỉ tập trung vào lĩnh vực pháp y mà còn mở ra nhiều tiềm năng ứng dụng AI trong y học, an ninh quốc gia và nghiên cứu động vật. Với những tiến bộ hiện tại, nhóm nghiên cứu kỳ vọng AI sẽ tiếp tục định hình và nâng cấp các quy trình khoa học trong tương lai.
