Tổng hội y học Việt Nam

Viện y học ứng dụng Việt Nam
ứng dụng y học vì sức khỏe người việt nam

Kỹ thuật mới giúp chẩn đoán nhiễm khuẩn huyết chỉ mất vài giờ

Tại Mỹ mỗi năm có hơn 1 triệu ca nhiễm khuẩn huyết, hơn 250.000 ca tử vong - đây là căn bệnh giết chết nhiều người hơn cả ung thư vú, ung thư tuyến tiền liệt và HIV cộng lại.

Kỹ thuật mới giúp chẩn đoán nhiễm khuẩn huyết chỉ mất vài giờ

Trước tình hình này, các nhà nghiên cứu vẫn đang gấp rút tìm kiếm liệu pháp chữa trị cũng như nguyên nhân gây bệnh và nổ lực của họ phần nào đã được đền đáp khi nhóm nghiên cứu đến từ đại học California tại San Diego (UCSD) đã có được một công cụ chẩn đoán cho phép nhận diện vi khuẩn trong chỉ vài giờ, rút ngắn đáng kể thời gian chẩn đoán vốn thường mất vài ngày như các phương pháp hiện tại.

Phương pháp của UCSD khai thác 2 loại công nghệ còn mới mẻ gồm microfluidic (vi lỏng hay còn gọi là công nghệ lab-on-chip) và High Resolution Melt (HRM - phân tích nhiệt nóng chảy phân giải cao - một kỹ thuật sinh học phân tử cho phép phát hiện vi khuẩn thông qua một dấu vết mà nó để lại trên chuỗi DNA được gọi là "đường cong nóng chảy").

Nhóm nghiên cứu sử dụng công nghệ microfluidic để phát hiện tất cả các DNA bị vi khuẩn tấn công hiện hữu trong mẫu DNA. Phương pháp thông thường là chọn ra từng DNA một mà họ nghi là nguyên nhân gây viêm và hiển nhiên phương pháp này không hiệu quả, mất nhiều thời gian.

"DNA nhiễm khuẩn có mặt trên mọi thứ và lây nhiễm mọi nơi", Stephanie Fraley cho biết.

Stephanie Fraley - phó giáo sư kỹ thuật sinh học tại UCSD cho biết: "DNA nhiễm khuẩn có mặt trên mọi thứ và lây nhiễm mọi nơi, do đó việc cố gắng tìm ra những DNA liên quan đến nhiễm khuẩn huyết giống như mò kim đáy bể". Fraley từng được trao giải thưởng Burroughs Welcome Fund Career Award cho những công nghệ do chính cô phát triển phục vụ cho công tác chữa trị nhiễm trùng huyết và nghiên cứu hôm nay cũng dựa trên những thành tựu trước đó của Fraley.

Về phương pháp chẩn đoán HRM, ưu điểm của phương pháp này là có thể giúp xác định thành phần di truyền trong một loạt các mẫu thử nhanh chóng và chính xác. Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã phân loại kiểu gen cùng lúc 20.000 phản ứng từ 1 ml máu được cho nhiễm vi khuẩn Listeria monocytogenes (lây nhiễm qua thực phẩm) và Streptococcus pneumoniae (vi khuẩn gây các bệnh viêm nhiễm qua đường hô hấp và viêm màng não)

Để thực hiện, trước tiên họ tách tất cả các DNA từ mẫu máu và đưa vào một con chip điện tử cho phép mỗi mảnh mẫu máu có thể tự sinh dựa trên các phản ứng riêng của nó. Mỗi khoang trên con chip chỉ có thể chứa 20 picoliter! Họ đã sử dụng một hỗn hợp hóa học đặc biệt để có thể đưa một lượng rất rất nhỏ máu như vậy vào chip và kỹ thuật này cũng đang chờ được cấp bằng sáng chế.

Điều đáng chú ý trong thí nghiệm của USCSD là thông thường, hoạt động phân tích HRM chỉ được thực hiện sau khi hoàn thành kĩ thuật tạo bản sao phân tử có tên gọi là phản ứng trùng hợp chuỗi hay phản ứng khuếch đại gene Polymerase Chain Reaction (PCR - một kỹ thuật nhằm tạo ra nhiều bản sao (khuếch đại) một đoạn DNA mà không cần sử dụng các sinh vật sống như khuẩn E. Coli hay nấm men).

Trong trường hợp này, các nhà nghiên cứu phát triển một thuật toán máy tính cho phép họ bỏ qua kỹ thuật PCR và thực hiện phân tích HRM tự động.

Fraley cho biết: "Chưa ai từng phân tích nhiều phản ứng cùng lúc ở tỉ lệ nhỏ như vậy trước đây. Hầu hết các thử nghiệm phân tử trên DNA thường được thực hiện ở tỉ lệ lớn hơn và chỉ có thể tìm kiếm một loại vi khuẩn mỗi lần. Chúng tôi phân tích tất cả các vi khuẩn trong mẫu máu. Đây là một bước tiến rất lớn".

Mục tiêu hiện tại của Fraley và nhóm nghiên cứu là đưa công cụ chẩn đoán này ra khỏi phòng thí nghiệm.

Tiếp theo, các nhà nghiên cứu làm nóng con chip với DNA đã được khuếch đại với mức nhiệt độ tăng dần 0,2 đô C, từ từ khiến DNA nóng chảy. Khi DNA chuỗi xoắn đôi phân tách, các kết nối giữa các chuỗi DNA bị phá vỡ, để lộ những dấu hiệu đặc trưng.

Để thu lại dấu hiệu này, nhóm nghiên cứu sử dụng một loại chất nhuộm huỳnh quang đặc biệt có thể liên kết với DNA mạch kép, khiến những dấu hiệu này phát sáng. Khi các chuỗi bị phân rã, chất huỳnh quang trở nên yếu hơn bởi DNA mạch kép không còn để nó bám dính vào.

Từ những dấu hiệu trên, họ có được thứ gọi là "đường cong nóng chảy" của vi khuẩn nhờ quan sát qua kính hiển vi. Đường cong này sau đó được phân tích bằng một thuật toán máy học (machine learning) trước đó đã được nạp 37 loại vi khuẩn khác nhau.

Kết quả cuối cùng cho thấy thuật toán này hiệu quả hơn nhiều so với các phương pháp truyền thống với độ chính xác lên đến 99%, trong khi phương pháp thường có tỉ lệ sai sót đến 23%.

Mục tiêu hiện tại của Fraley và nhóm nghiên cứu là đưa công cụ chẩn đoán này ra khỏi phòng thí nghiệm. Trong tương lai, các nhà nghiên cứu sẽ tìm cách thu nhỏ kích thước của hệ thống để có thể sử dụng thuận tiện tại các phòng khám, viện lâm sàng cũng như mở rộng khả năng phát hiện mầm bệnh bao gồm các loại nấm, virus và các gene chống kháng sinh.

Thêm vào đó, họ cũng cần thực hiện thêm các nghiên cứu dựa trên mẫu máu từ bệnh nhân thực tế. Fraley hy vọng hệ thống sẽ đến tay các y bác sĩ trong vòng 5 năm tới.

Theo Tinh Tế
Bình luận
Tin mới
  • 26/04/2026

    Ăn nấm mỗi ngày có tác dụng gì?

    Ăn nấm mỗi ngày trong một tuần có thể mang lại lợi ích rõ rệt cho tiêu hóa, miễn dịch và năng lượng...

  • 26/04/2026

    Cảnh giác những bệnh phổ biến có thể lây từ thú cưng sang người

    Thú cưng mang lại niềm vui và lợi ích tinh thần to lớn cho chúng ta. Tuy nhiên, chó, mèo và các vật nuôi khác cũng có thể mang theo mầm bệnh nguy hiểm. Dưới góc độ y tế, những căn bệnh này được gọi là bệnh lây truyền từ động vật sang người. Việc hiểu rõ các nguy cơ này không phải để xa lánh thú cưng, mà để chúng ta có biện pháp bảo vệ sức khỏe cho cả gia đình và vật nuôi.

  • 25/04/2026

    Nguồn tự nhiên cung cấp vitamin và khoáng chất thiết yếu tốt nhất

    Vitamin và khoáng chất đóng vai trò thiết yếu với mọi hoạt động sống của cơ thể. Hiểu rõ nhu cầu, công dụng và các nguồn thực phẩm tự nhiên giàu các vi chất, giúp xây dựng chế độ ăn cân đối, khoa học.

  • 25/04/2026

    Ung thư tiền liệt tuyến ở nam giới

    Ung thư tiền liệt tuyến là một trong những bệnh lý thường gặp ở nam giới cao tuổi trên toàn cầu. Mặc dù tỉ lệ giống sót sau 5 năm vẫn tương đối cao, nhưng ung thư tiền liệt tuyến vẫn là nguyên nhân gây tử vong thứ hai tại các nước Tây. Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cái nhìn toàn diện về cơ chế bệnh, các yếu tố nguy cơ và môi trường phát triển bệnh, những tiến bộ của y học trong chẩn đoán và điều trị bệnh, cũng như vấn đề giám sát chủ động.

  • 24/04/2026

    5 lợi ích khi đi bộ 1 km mỗi ngày

    Chỉ cần đi bộ 1 km mỗi ngày, tương đương 10–15 phút, có thể mang lại nhiều lợi ích cho tim mạch, tinh thần và cân nặng. Đây là thói quen đơn giản, dễ duy trì, phù hợp với người bận rộn.

  • 24/04/2026

    Dấu hiệu cảnh báo đau tim ở phụ nữ

    Các dấu hiệu của cơn đau tim có thể khác nhau ở phụ nữ so với nam giới, ngoài các dấu hiệu chung như đau ngực, mệt mỏi, rối loạn tiêu hóa...

  • 23/04/2026

    Cách phòng ngừa sỏi thận không dùng thuốc

    Sỏi thận có tỷ lệ tái phát cao nhưng hoàn toàn có thể phòng ngừa nếu điều chỉnh lối sống và chế độ ăn uống hợp lý. Uống đủ nước, ăn nhạt, kiểm soát dinh dưỡng là những biện pháp quan trọng giúp bảo vệ thận lâu dài.

  • 23/04/2026

    Tại sao mùa hè là thời điểm vàng để trẻ phát triển chiều cao?

    Mùa hè không chỉ là khoảng thời gian nghỉ ngơi sau một năm học tập vất vả mà còn là cơ hội tuyệt vời để trẻ phát triển chiều cao một cách tốt nhất. Đây là lúc trẻ có nhiều thời gian tự do hơn để xây dựng những thói quen lành mạnh về ăn uống, vận động, ngủ nghỉ và tiếp xúc với ánh nắng. Tất cả những yếu tố này đều góp phần quan trọng giúp hormone tăng trưởng hoạt động hiệu quả, hỗ trợ xương và sụn khớp phát triển tối ưu. Viện Y học ứng dụng Việt Nam sẽ chia sẻ những thông tin khoa học và thực tế để cha mẹ hiểu rõ hơn tại sao mùa hè lại là thời điểm vàng cho sự tăng trưởng chiều cao của trẻ.

Xem thêm