Ảnh: theranos.

Khi Walgreens và Safeway đều đã trở thành đối tác bán lẻ, Elizabeth bỗng nhiên đối mặt với một vấn đề do chính cô gây ra: cô đã cam đoan với hai công ty đó rằng công nghệ của cô có thể thực hiện hàng trăm xét nghiệm trên một lượng máu nhỏ.

Sự thật là hệ thống Edison chỉ làm được xét nghiệm miễn dịch, một loại xét nghiệm sử dụng kháng thể để định lượng các chất có trong máu. Xét nghiệm miễn dịch bao gồm một số xét nghiệm phổ biến trong phòng thí nghiệm như xét nghiệm vitamin D hay phát hiện ung thư tuyến tiền liệt. Nhưng nhiều loại xét nghiệm máu thông dụng khác, từ cholesterol cho đến đường trong máu, đòi hỏi các kĩ thuật hoàn toàn khác.

Elizabeth cần một thiết bị mới, có thể thực hiện nhiều loại xét nghiệm. Tháng 11 năm 2010, cô tuyển một kỹ sư trẻ tên là Kent Frankovich để phụ trách thiết kế một thiết bị như thế. Kent vừa nhận bằng Thạc sĩ kỹ sư cơ khí của Đại học Stanford. Trước đó, anh có hai năm làm việc cho Phòng Thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA ở Pasadena, thuộc nhóm xây dựng Curiosity, robot tự hành trên sao Hỏa. Kent tiếp tục tuyển dụng Greg Baney, một người bạn mà anh đã gặp ở NASA, sau đó chuyển sang làm việc cho SpaceX, hãng chế tạo tên lửa của Elon Musk ở Los Angeles. Với chiều cao 1m98 và cân nặng 117kg, Greg có vóc dáng của một cầu thủ bóng bầu dục, nhưng đằng sau vẻ ngoài thể thao đó là một trí tuệ sắc sảo và óc quan sát nhạy bén.

Trong thời gian khoảng vài tháng, Kent và Greg trở thành các nhân viên được Elizabeth ưu ái. Cô tham gia vào các buổi họp tìm ý tưởng của họ và đưa ra gợi ý về các hệ thống robot mà họ nên cân nhắc sử dụng. Cô để họ sử dụng thẻ tín dụng của công ty và cho phép họ bỏ tiền ra mua bất kỳ trang thiết bị và đồ dụng nào tùy ý.

Elizabeth đặt tên cho chiếc máy mà cô giao cho hai người thiết kế là “miniLab.” Đúng như tên gọi của nó, mối quan tâm lớn của cô là vấn đề kích cỡ: cô vẫn ôm giấc mơ một ngày nào đó có thể đặt thiết bị này tại nhà riêng của mọi người, nên muốn sản phẩm phải đặt vừa trên một chiếc bàn hay kệ đỡ. Yêu cầu này đặt ra nhiều thách thức kĩ thuật bởi vì để thực hiện được tất cả các xét nghiệm như cô muốn, miniLab sẽ phải có nhiều hợp phần hơn so với Edison. Ngoài đèn nhân quang điện của Edison, thiết bị mới này còn phải dồn được ba thiết bị xét nghiệm khác trong một không gian nhỏ: quang phổ kế, máy đếm tế bào, và máy khuếch đại điện tử đẳng nhiệt.

Tất cả đều không phải là phát minh mới. Chiếc quang phổ kế đầu tiên được nhà hóa học người Mỹ Arnold Beckman, nhà sáng lập hãng sản xuất thiết bị phòng thí nghiệm Beckman Coulter, tung ra thị trường vào năm 1941. Thiết bị này vận hành bằng cách bắn các tia ánh sáng màu xuyên qua một mẫu máu để đo xem mẫu máu đó hấp thụ được bao nhiêu lượng ánh sáng trên. Sau đó, nồng độ của một phân tử trong máu sẽ được xác định dựa trên mức độ ánh sáng được hấp thụ. Quang phổ kế được dùng để định lượng các chất như cholesterol, glucose, và hemoglobin. Máy đếm tế bào được phát minh từ thế kỉ 19, dùng để chẩn đoán bệnh thiếu máu, ung thư máu, và các chứng rối loạn khác.

Các phòng thí nghiệm khắp nơi trên thế giới đã sử dụng những thiết bị này từ hàng thập kỷ nay. Nói cách khác, Theranos không tiên phong đưa ra phương pháp xét nghiệm máu mới mẻ nào. Thực ra, giá trị của miniLab sẽ nằm ở việc thu nhỏ công nghệ xét nghiệm hiện tại. Tuy đây không phải là một phát minh khoa học mang tính đột phá, nhưng nó vẫn có ý nghĩa xét trong bối cảnh tầm nhìn của Elizabeth về việc đưa hoạt động xét nghiệm máu ra khỏi các phòng thí nghiệm trung tâm và đi vào trong các quầy thuốc, siêu thị, cuối cùng là nhà riêng của mọi người.

Trên thực tế, lúc này các thiết bị phân tích máu cầm tay đã xuất hiện trên thị trường. Một trong số đó là thiết bị trông giống máy ATM thu nhỏ gọi là Piccolo Xpress, có thể thực hiện 31 loại xét nghiệm khác nhau và cho ra kết quả trong vòng 12 phút. Nó cũng chỉ cần 3-4 giọt máu để chạy khoảng 6 loại xét nghiệm phổ biến. Tuy nhiên, cả Piccolo lẫn các loại máy phân tích cầm tay khác đều không thể thực hiện được toàn bộ các xét nghiệm trong phòng thí nghiệm. Trong suy nghĩ của Elizabeth, đây sẽ là điểm hấp dẫn của miniLab.

Greg dành rất nhiều thời gian nghiên cứu sản phẩm của các nhà sản xuất thiết bị chẩn đoán, anh thử tháo chúng ra để tìm hiểu cách thiết kế rồi tìm cách thu nhỏ chúng lại. Anh đặt mua một chiếc quang phổ kế của công ty Ocean Optics rồi tháo rời thiết bị này ra nhằm tìm hiểu nguyên lý hoạt động của nó. Đó là một dự án thú vị, nhưng nó không khỏi khiến anh băn khoăn về cách tiếp cận của họ.

Greg cho rằng thay vì chế tạo từ đầu các thiết bị mới để khớp với yêu cầu về kích thước của Elizabeth, lẽ ra họ nên lấy chính các linh kiện mà họ đang chật vật tìm cách thu nhỏ kia ráp lại với nhau để xem hệ thống tổng thể sẽ hoạt động như thế nào. Sau khi đã có một bản chạy thử hoạt động được, họ có thể nghĩ đến chuyện thu nhỏ kích cỡ của nó sau. Đặt yêu cầu về kích cỡ hệ thống lên đầu, sau đó mới đến cách thức vận hành chẳng khác gì đặt con ngựa phía sau xe kéo. Nhưng Elizabeth nhất quyết không thay đổi ý kiến.