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
  • 02/10/2026

    5 lợi ích sức khỏe hàng đầu của đậu lăng

    Đậu lăng giàu vitamin, khoáng chất và chất xơ, mà không có chất béo hay cholesterol như thịt đỏ.

  • 02/10/2026

    Thời tiết lạnh và nguy cơ gia tăng bệnh tim mạch

    Thời tiết lạnh không chỉ khiến cơ thể dễ cảm cúm mà còn là “kẻ thù thầm lặng” của hệ tim mạch. Khi nhiệt độ xuống thấp, mạch máu co lại, huyết áp tăng, tim phải làm việc nhiều hơn – đặc biệt nguy hiểm với người cao tuổi và người có bệnh nền như tăng huyết áp hay mạch vành. Vì vậy, mùa đông là thời điểm cần đặc biệt chú ý đến việc bảo vệ tim mạch, giữ ấm và duy trì lối sống lành mạnh để phòng ngừa những biến chứng nguy hiểm có thể xảy ra.

  • 01/10/2026

    3 lỗi sai thường gặp khi đọc nhãn thành phần dinh dưỡng

    Đọc nhãn thành phần dinh dưỡng của sản phẩm trước khi mua là một kỹ năng cần thiết trong đời sống hiện đại ngày nay. Tuy nhiên, nhiều người có thể vẫn gặp phải những sai lầm phổ biến, khi các thông tin trên bao bì có thể đánh lừa bởi quảng cáo. Dưới đây là 3 lỗi sai thường gặp nhất và làm thế nào để luôn tỉnh táo khi đọc nhãn thành phần dinh dưỡng của sản phẩm.

  • 01/10/2026

    Trung tâm Nghiên cứu – Viện Y học ứng dụng Việt Nam được tặng Bằng khen của Liên hiệp các hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam

    Trung tâm Nghiên cứu – Viện Y học ứng dụng Việt Nam là một trong những tập thể được Liên hiệp các hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tặng Bằng khen vì đã có thành tích hành tích xuất sắc trong công tác giai đoạn 2024-2025.

  • 01/10/2026

    Lý do phụ nữ béo dễ mắc ung thư vú

    Thừa cân, béo phì có thể làm tăng nguy cơ ung thư vú. Duy trì cân nặng khỏe mạnh giúp phụ nữ chủ động giảm nguy cơ.

  • 01/10/2026

    6 loại thực phẩm có thể giúp giảm các triệu chứng u xơ tử cung

    Chế độ ăn uống của bạn có thể ảnh hưởng đến các triệu chứng u xơ tử cung nhiều hơn bạn nghĩ. Thực phẩm giàu chất xơ, axit béo omega-3, vitamin D và sắt có thể giúp hỗ trợ kiểm soát các triệu chứng.

  • 30/09/2026

    Hormone leptin: hướng đi mới cho thuốc giảm cân

    Trong cuộc chiến chống lại béo phì, các loại thuốc mới hiện nay đang liên tục tạo ra những tiếng vang lớn, trở thành những công cụ đắc lực. Trong đó, một loại hormone được phát hiện từ 30 năm trước mang tên Leptin đang quay trở lại và hứa hẹn trở thành một vũ khí giúp tăng cường sức mạnh cho các liệu pháp giảm cân hiện tại.

  • 30/09/2026

    7 món ăn nhẹ tốt cho tim mạch nên ăn thường xuyên hơn

    Các món ăn nhẹ giàu dinh dưỡng tốt cho tim mạch có thể giúp giảm các yếu tố nguy cơ mắc bệnh tim.

Xem thêm