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.
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".
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.
Mùa đông không chỉ mang theo cái lạnh mà còn khiến cơ thể dễ mệt mỏi, cảm cúm và suy giảm sức đề kháng. Tuy nhiên, thay vì “ngủ đông”, việc duy trì vận động nhẹ như đi bộ, chạy chậm hay tập yoga lại là cách tự nhiên giúp hệ miễn dịch hoạt động hiệu quả hơn. Tập thể dục đều đặn giúp tăng tuần hoàn, kích hoạt tế bào bảo vệ và giảm viêm – từ đó giúp cơ thể chống lại virus, giữ năng lượng và tinh thần khỏe mạnh suốt mùa lạnh.
Tình yêu đôi lứa không chỉ mang lại những rung cảm diệu kỳ mà còn ẩn chứa những biến chuyển bên trong cơ thể. Cảm giác say mê thăng hoa, sự gắn kết bền chặt hay niềm bình yên khi ở bên người bạn đời đều chịu sự chi phối mạnh mẽ từ hệ thống nội tiết và các tín hiệu thần kinh. Việc thấu hiểu cơ chế kỳ diệu này giúp chúng ta biết cách trân trọng, chủ động vun đắp và bảo vệ mối quan hệ lứa đôi luôn thắm thiết, bền vững theo thời gian. Nhằm mang đến cái nhìn sâu sắc và toàn diện hơn, Viện Y học ứng dụng Việt Nam xin chia sẻ những thông tin chi tiết cùng các góc nhìn chuyên môn ngay sau đây.
Ung thư hắc tố là một dạng ung thư da nghiêm trọng có thể ảnh hưởng đến bất kỳ ai, bất kể mùa nào. Bệnh bắt nguồn từ các tế bào sản xuất sắc tố của da, được gọi là tế bào hắc tố. Quan niệm sai lầm cho rằng nguy cơ mắc ung thư hắc tố giảm đáng kể vào mùa đông là hoàn toàn sai lầm, vì tia UV - nguyên nhân chính gây ung thư - vẫn còn hiện hữu trong mùa đông.
Chứng vẽ da (tên khoa học là dermatographia) là một tình trạng gây ra các vết nổi gồ lên trên da. Phản ứng này xuất hiện khi da bị gãi, cọ xát hoặc chịu áp lực. Các vết này thường tự biến mất trong vòng 30 phút mà không cần điều trị. Cùng tìm hiểu về tình trạng này qua bài viết sau!
Khi thời tiết chuyển lạnh, không chỉ làn da và hệ hô hấp chịu ảnh hưởng mà tim mạch cũng phải đối mặt với nhiều rủi ro nghiêm trọng. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, mùa đông là thời điểm tỷ lệ đột quỵ và nhồi máu cơ tim tăng cao nhất trong năm.
Cúm mùa là bệnh nhiễm trùng đường hô hấp cấp tính do virus cúm (Influenza virus) gây ra, có khả năng lây lan nhanh trong cộng đồng, đặc biệt vào thời điểm giao mùa khi điều kiện thời tiết thuận lợi cho virus phát triển.
Mỗi khi mùa bão lũ tràn về, nguồn cung ứng thực phẩm và điện nước thường xuyên bị gián đoạn. Để giúp các gia đình chủ động chăm sóc sức khỏe và đảm bảo dinh dưỡng trong những ngày thiên tai, Viện Y học ứng dụng Việt Nam xin chia sẻ những gợi ý về việc chuẩn bị thực phẩm dự trữ mùa bão lũ an toàn và khoa học.
Khi những cơn gió lạnh đầu mùa ùa về cũng là lúc hệ miễn dịch của trẻ nhỏ phải đối mặt với một thử thách lớn. Mùa đông không chỉ mang theo không khí rét buốt mà còn tạo ra điều kiện môi trường vô cùng lý tưởng để vô số các loại mầm bệnh sinh sôi và lây lan trong không khí.