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
  • 27/11/2025

    Hội thảo khoa học" Thực trạng dinh dưỡng, sức khỏe người cao tuổi ở một số thành phố lớn và đề xuất một số giải pháp"

    Hà Nội, ngày 27/11/2025 – Kết quả nghiên cứu mới nhất do Viện Y học ứng dụng Việt Nam thực hiện được công bố tại Hội thảo khoa học “Thực trạng dinh dưỡng, sức khỏe người cao tuổi ở một số thành phố lớn và đề xuất một số giải pháp” đã chỉ ra những thách thức lớn trong công tác chăm sóc sức khỏe người cao tuổi (NCT) tại các đô thị lớn.

  • 27/11/2025

    Cách ăn low-carb giúp giảm cân bền vững

    Chế độ ăn kiêng low-carb (ít carbohydrate) đã chứng minh được hiệu quả trong việc giảm cân nhanh chóng và cải thiện nhiều chỉ số sức khỏe. Tuy nhiên, chìa khóa để thành công không phải là việc cắt giảm carb một cách mù quáng, mà là thực hiện một cách thông minh, bền vững để biến nó thành một lối sống lâu dài.

  • 27/11/2025

    Làm thế nào để giảm nguy cơ mắc bệnh ung thư đại trực tràng?

    Ung thư đại trực tràng là căn bệnh phổ biến và gây tử vong cao trên toàn cầu, bao gồm cả Việt Nam. Tại Việt Nam, ung thư đại trực tràng cũng nằm trong top năm loại ung thư gây tử vong hàng đầu. Tuy nhiên, nguy cơ mắc bệnh có thể giảm đáng kể thông qua các biện pháp phòng ngừa hiệu quả. Bài viết này sẽ đưa ra lời khuyên thiết thực để phòng ngừa ung thư đại trực tràng, bao gồm điều chỉnh chế độ ăn uống, tăng cường vận động và sàng lọc định kỳ, giúp bạn chủ động bảo vệ sức khỏe.

  • 26/11/2025

    Tầm soát loãng xương và những điều cần biết

    Loãng xương (osteoporosis) là một bệnh lý phổ biến thường gặp ở người cao tuổi gặp cả ở nam và nữ . Do đó, việc chuẩn đoán sớm, theo dõi và kiểm soát loãng xương là điều rất thiết, từ đó ngăn ngừa các biến chứng nghiêm trọng.

  • 26/11/2025

    Có nên ăn trứng khi mắc hội chứng ruột kích thích không?

    Trứng là thực phẩm giàu dinh dưỡng, có lợi cho sức khỏe nhưng lại gây triệu chứng khó chịu cho nhiều người mắc hội chứng ruột kích thích.

  • 26/11/2025

    Những kiểm tra y tế không thể bỏ qua sau tuổi 50

    Tuổi 50 được xem là giai đoạn “chín muồi” của cuộc đời – nhưng cũng là thời điểm nhiều bệnh lý mạn tính bắt đầu xuất hiện. Nếu không chú ý chăm sóc, các vấn đề sức khỏe âm thầm tiến triển có thể làm giảm chất lượng cuộc sống và rút ngắn tuổi thọ.

  • 25/11/2025

    Trẻ bị cúm A: nên cho chăm sóc tại nhà hay tiếp tục đến trường?

    Mùa cúm đến, câu hỏi "Liệu con tôi bị cúm A có nên đi học không?" luôn là nỗi băn khoăn của nhiều phụ huynh. Quyết định này không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe và tốc độ hồi phục của trẻ mà còn tác động trực tiếp đến sức khỏe của cộng đồng trường học.

  • 25/11/2025

    Bệnh đa u các tuyến nội tiết loại 1 (MEN 1) là gì?

    Bệnh đa u các tuyến nội tiết loại 1 (MEN 1) là một bệnh lý hiếm gặp. Bệnh chủ yếu gây ra các khối u ở các tuyến sản xuất hormone hay còn được gọi là các tuyến nội tiết. Bệnh cũng có thể gây ra các khối u ở ruột non và dạ dày. Một tên gọi khác của bệnh là hội chứng Wermer. Cùng tìm hiểu về bệnh đa u các tuyến nội tiết loại 1 qua bài viết sau đây!

Xem thêm