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
  • 08/08/2026

    Muốn làm chậm quá trình lão hóa sinh học? bạn hãy bắt đầu từ giấc ngủ của mình

    Giấc ngủ là một yếu tố quan trọng đối với sức khỏe thể chất và tinh thần của chúng ta. Không chỉ giúp cơ thể phục hồi năng lượng, chất lượng và thời lượng giấc ngủ còn ảnh hưởng đến nhiều cơ quan trong cơ thể.

  • 07/08/2026

    Hướng dẫn sơ cứu đuối nước kịp thời và đúng cách

    Tai nạn đuối nước thường có xu hướng gia tăng vào mùa hè, khi mọi người tìm đến các ao, hồ, sông, suối hay bãi biển để giải nhiệt, nguy hiểm hay gặp nhất là trẻ em. Khi không may xảy ra sự cố, việc sơ cứu kịp thời và đúng cách ngay trong "khoảng thời gian vàng" từ 1-4 phút đầu tiên là yếu tố cốt lõi giúp nạn nhân có cơ hội bình phục tốt hơn, đồng thời hạn chế tối đa biến chứng. Viện Y học ứng dụng Việt Nam sẽ hướng dẫn chi tiết dựa trên các nguyên tắc y khoa chuẩn, vai trò của hô hấp nhân tạo và các biện pháp hỗ trợ.

  • 06/08/2026

    7 loại thức uống tăng cường sức khỏe

    Các loại thức uống tăng cường sức khỏe, như loại làm từ gừng và nghệ, là những thức uống nhỏ đậm đặc giúp tăng cường năng lượng, cải thiện hệ miễn dịch và hỗ trợ tiêu hóa. Chúng chứa nhiều vitamin và khoáng chất và có thể được pha chế tại nhà, nhưng cần nhiều nghiên cứu hơn nữa về lợi ích của chúng.

  • 05/08/2026

    Thời điểm tốt nhất để uống nước nóng

    Lợi ích của việc giữ đủ nước cho cơ thể đối với sức khỏe và tinh thần được biết đến rộng rãi. Nhiệt độ nước cũng có tác động lớn, đặc biệt là uống nước nóng có thêm lợi ích là tăng cường tuần hoàn máu và hỗ trợ tiêu hóa. Để tối đa hóa những lợi ích này, có những thời điểm nhất định trong ngày nên uống nước nóng (50-70 độ C) để bổ sung nước.

  • 04/08/2026

    Lợi ích của việc tắm nước đá

    Tắm nước đá có thể giúp giảm đau cơ, cải thiện quá trình phục hồi sau khi tập luyện bằng cách giảm viêm và sưng, cải thiện sức khỏe chung. Tắm nước đá có nhiều cách, hiệu quả cũng khác nhau tùy mục tiêu mong muốn, khuyến cáo chung nên ngâm mình trong nước đá khoảng 10 đến 15 phút để đạt được những lợi ích tiềm năng.

  • 03/08/2026

    Phòng ngừa đuối nước hiệu quả cho người lớn và trẻ em

    Cứ mỗi dịp hè đến với cái nắng oi ả, cũng là thời điểm số vụ tai nạn sông nước gia tăng đáng báo động, trở thành mối hiểm họa khôn lường cho cả người lớn và trẻ em. Để bảo vệ sự an toàn cho cộng đồng và giảm thiểu những thương tâm không đáng có, Viện Y học ứng dụng Việt Nam sẽ chia sẻ những thông tin cần thiết và khoa học dưới đây, giúp bạn chủ động trang bị các giải pháp bảo vệ toàn diện và bảo vệ bản thân cùng gia đình một cách hiệu quả nhất.

  • 02/08/2026

    Tác động của việc bổ sung Vitamin D trong thai kỳ đối với sự phát triển nhận thức của trẻ em

    Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí y khoa quốc tế cho thấy, việc bổ sung vitamin D3 liều cao trong thời kỳ mang thai có thể mang lại lợi ích vượt trội cho sự phát triển hệ thần kinh của trẻ.

  • 01/08/2026

    Cách uống nước chanh buổi sáng giúp giảm cân

    Nước chanh ấm buổi sáng là một phần trong thói quen chăm sóc sức khỏe của nhiều người. Tuy nhiên, nên sử dụng thức uống này như thế nào để vừa bảo vệ hệ tiêu hóa vừa hỗ trợ quá trình giảm cân hiệu quả?

Xem thêm