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
  • 29/06/2026

    Chìa khóa giúp cải thiện sức khỏe tim thần trong 5 phút

    Trong bối cảnh hiện đại, những thông điệp về chăm sóc sức khỏe tim thần thường gắn liền với những thay đổi mang tính hệ thống như: cai nghiện mạng xã hội hoàn toàn, thiết lập chế độ tập luyện khắc nghiệt hay thay đổi toàn bộ nhịp sinh học. Tuy nhiên, các chuyên gia cho rằng chính áp lực từ tư duy "tất cả hoặc không có gì" này lại trở thành rào cản tâm lý, khiến chúng ta dễ cảm thấy quá tải.

  • 28/06/2026

    Liệu các biện pháp tự nhiên có thể cải thiện sức khỏe túi mật?

    Các biện pháp tự nhiên, như sử dụng magie và bồ công anh, có thể hỗ trợ sức khỏe túi mật, trong khi chế độ ăn uống cũng đóng vai trò quan trọng. Việc chú trọng bổ sung chất xơ và chất béo lành mạnh, đồng thời hạn chế tinh bột tinh chế và chất béo chuyển hóa là một cách tiếp cận chủ động để phòng ngừa bệnh túi mật.

  • 27/06/2026

    Cách bảo vệ hệ thần kinh cho người hâm mộ hay thức khuya xem bóng đá

    Mỗi mùa World Cup hay các giải bóng đá lớn khởi tranh luôn là ngày hội lớn đối với người hâm mộ môn thể thao vua. Tuy nhiên, do sự khác biệt về múi giờ quốc tế, phần lớn các trận đấu thường diễn ra vào khung giờ đêm muộn hoặc rạng sáng. Để thỏa mãn niềm đam mê, nhiều người sẵn sàng thiết lập chế độ "sinh hoạt ngược", liên tục thức đêm để đồng hành cùng quả bóng tròn.

  • 27/06/2026

    Tổ chức Hội đồng xét duyệt đề cương đề tài về tăng cường khám sức khỏe định kỳ cho người dân

    Trong khuôn khổ hoạt động tư vấn, phản biện và giám định xã hội năm 2027, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam đã tổ chức phiên họp Hội đồng tư vấn xét duyệt đề cương đề tài: “Đánh giá thực trạng và nhu cầu khám sức khỏe định kỳ của người dân và đề xuất chính sách, giải pháp nhằm tăng cường khám sức khỏe định kỳ cho người dân tại y tế cơ sở theo Nghị quyết số 72-NQ/TW của Bộ Chính trị”

  • 27/06/2026

    Những dấu hiệu sớm của bệnh tiểu đường bạn cần biết

    Bệnh tiểu đường (hay đái tháo đường) là một căn bệnh mạn tính liên quan đến cách cơ thể sản xuất hoặc sử dụng insulin. Theo thống kê, hàng triệu người đang sống chung với căn bệnh này nhưng một phần lớn trong số đó không hề biết mình mắc bệnh cho đến khi xuất hiện biến chứng.

  • 26/06/2026

    Phòng tránh sốc nhiệt mùa hè: Hướng dẫn toàn diện bảo vệ sức khỏe

    Sốc nhiệt là tình trạng nguy hiểm đe dọa tính mạng khi cơ thể không thể điều hòa nhiệt độ hiệu quả trong môi trường nắng nóng.

  • 26/06/2026

    Sỏi thận có thể gây táo bón và các vấn đề tiêu hóa khác không?

    Sỏi thận có thể gây táo bón và các vấn đề về đường tiêu hóa khác, ngoài các triệu chứng "điển hình" như đau vùng hông và đi tiểu thường xuyên. Nhiều vấn đề trong số này là do sự gián đoạn tín hiệu thần kinh giữa ruột và não, gây ra các triệu chứng như đau bụng, đầy hơi, buồn nôn, táo bón, tiêu chảy và nôn mửa.

  • 25/06/2026

    Phòng chống các bệnh lây truyền qua đường hô hấp ở nơi công cộng

    Trong bối cảnh đô thị hóa và mật độ dân số cao, các khu vực công cộng trung tâm thương mại, giao thông, sự kiện đông người hay trường học là nơi lý tưởng để các bệnh hô hấp lây lan qua không khí hoặc tiếp xúc. Việc hiểu cơ chế lây truyền và áp dụng biện pháp phòng ngừa là then chốt để bảo vệ bản thân và duy trì sức khỏe cộng đồng bền vững.

Xem thêm