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
  • 19/03/2026

    Trẻ khó ngủ, mất ngủ do tăng động: Dấu hiệu không nên bỏ qua

    Giấc ngủ đóng vai trò đặc biệt quan trọng đối với sự phát triển thể chất và não bộ của trẻ nhỏ. Tuy nhiên, không ít phụ huynh tại nước ta đang đối mặt với tình trạng trẻ khó ngủ, ngủ không sâu giấc, hay thức giấc ban đêm – đặc biệt ở nhóm trẻ có biểu hiện tăng động, hiếu động quá mức.

  • 19/03/2026

    Bệnh sốt xuất huyết

    Sốt xuất huyết nhẹ gây sốt cao và các triệu chứng giống cúm. Sốt xuất huyết nặng, còn gọi là sốt xuất huyết Dengue, có thể gây chảy máu nghiêm trọng, tụt huyết áp đột ngột (sốc) và tử vong.

  • 19/03/2026

    Thảo mộc giàu flavonoid và vai trò trong hỗ trợ giảm nguy cơ ung thư

    Khoảng 30–50% tử vong do ung thư có thể được phòng tránh bằng việc điều chỉnh các yếu tố nguy cơ đã biết: không hút thuốc, duy trì cân nặng hợp lý, ăn uống lành mạnh (nhiều rau củ quả), vận động đều đặn, hạn chế rượu và tuân thủ các chương trình tầm soát phù hợp.

  • 18/03/2026

    Những nguyên nhân có thể gây ra cơn nóng rát dạ dày

    Cảm giác nóng rát dạ dày là triệu chứng tiêu hóa khá phổ biến, có thể gặp ở mọi lứa tuổi. Dù thường bị xem nhẹ, song đây có thể là dấu hiệu cảnh báo nhiều vấn đề sức khỏe tiềm ẩn liên quan đến dạ dày - tá tràng, thậm chí là các bệnh lý nguy hiểm nếu kéo dài và không được điều trị.

  • 17/03/2026

    Các loại thảo mộc trong Trà thanh nhiệt Dr.Thanh

    Trà thanh nhiệt Dr Thanh là một sản phẩm đồ uống thảo mộc đóng chai sản xuất bằng công nghệ chiết lạnh vô trùng (Aseptic). Ngoài ba vị đã nêu trước đó (Kim ngân hoa, Cúc hoa, La hán quả), sản phẩm còn phối hợp thêm các thảo mộc khác: Hạ khô thảo, Cam thảo, Đản hoa, Tiên thảo...

  • 17/03/2026

    4 loại mặt nạ tự chế tốt nhất cho da khô

    Đối với người sở hữu làn da khô, cảm giác căng rát và sự xuất hiện của những vảy da nhỏ là nỗi ám ảnh suốt những ngày lạnh. Thay vì phụ thuộc vào các loại mặt nạ giấy đóng gói sẵn, nên sử dụng những nguyên liệu tự nhiên tự chế loại mặt nạ làm dịu làn da.

  • 17/03/2026

    Sử dụng màn hình quá nhiều có thể gây hại cho mắt không?

    Nhiều người trong chúng ta dán mắt vào điện thoại, màn hình máy tính và các thiết bị kỹ thuật số khác cả ngày, có thể gây khó chịu và các triệu chứng như khô mắt, nhìn mờ, đau đầu. Những triệu chứng đó thường chỉ là tạm thời, nếu bạn biết chăm sóc đúng cách, đôi mắt có thể vẫn sắc nét và khỏe mạnh; Nhưng điều đó đòi hỏi bạn phải chú ý đến vị trí đặt màn hình, thời điểm nghỉ ngơi và mức độ quan tâm đến các triệu chứng mỏi mắt.

  • 16/03/2026

    Tại sao cam thảo có mặt trong nhiều loại trà thảo mộc?

    Cam thảo là một trong những thành phần xuất hiện rất phổ biến trong các loại trà thảo mộc, từ trà pha thủ công, trà túi lọc đến đồ uống thảo mộc đóng chai. Cam thảo có tên khoa học là Glycyrrhiza glabra. Tại Việt Nam, thường gặp các dạng dược liệu được gọi chung là cam thảo như cam thảo bắc, cam thảo nam và cam thảo dây, với nguồn gốc và đặc điểm dược tính khác nhau.

Xem thêm