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
  • 09/04/2026

    3 công dụng làm đẹp bất ngờ của đường mía thô

    Đường mía thô là một trong những nguyên liệu quen thuộc trong gian bếp nhưng lại sở hữu những công dụng làm đẹp ít được biến đến...

  • 09/04/2026

    Tất cả những điều bạn cần biết về chứng sương mù não sau sinh

    Ước tính cho thấy có đến 80% bà mẹ mới sinh mắc chứng sương mù não sau sinh, và mặc dù điều này có thể gây khó chịu và ảnh hưởng đến sinh hoạt hàng ngày của bạn, nhưng hiểu những gì đang xảy ra trong cơ thể bạn có thể giúp bạn vượt qua giai đoạn khó khăn này một cách tự tin hơn. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ về tình trạng này!

  • 08/04/2026

    Bí quyết giảm mỡ, tăng cơ nhưng không giảm cân

    Trong hành trình thay đổi hình thể, có một hiểu lầm phổ biến là muốn đẹp thì số cân nặng phải giảm xuống. Tuy nhiên, một hình thể đẹp phải có thân hình săn chắc, khỏe khoắn, cân nặng giữ nguyên. Đây là quá trình giảm tỷ lệ mỡ và tăng tỷ lệ cơ bắp đồng thời, giúp cơ thể trở nên gọn gàng.

  • 08/04/2026

    Khen ngợi và phần thưởng thông minh - Động lực cho con lớp 1 ôn thi học kỳ

    Việc ôn thi học kỳ lớp 1 không chỉ là quá trình tiếp thu kiến thức mà còn là hành trình giúp con xây dựng sự tự tin và niềm yêu thích học tập ngay từ những năm đầu đời. Để con vượt qua giai đoạn chuyển tiếp đầy thử thách này một cách nhẹ nhàng và hiệu quả, cách khích lệ, khen ngợi và phần thưởng thông minh đóng vai trò then chốt. Viện Y học ứng dụng Việt Nam sẽ chia sẻ những gợi ý thiết thực, giúp cha mẹ đồng hành cùng con tạo động lực bền vững, biến việc ôn thi thành trải nghiệm vui vẻ và ý nghĩa.

  • 07/04/2026

    Thực hư thông tin uống nhiều "sữa hạt" gây sỏi mật

    Gần đây, xuất hiện thông tin cho rằng uống nhiều "sữa hạt" có thể gây sỏi mật đã khiến không ít người hoang mang.

  • 07/04/2026

    Phòng ngừa loãng xương: Bí quyết xương chắc khỏe tuổi trung niên

    Loãng xương là một bệnh lý diễn tiến âm thầm do lão hóa, làm suy yếu cấu trúc xương, khiến xương trở nên giòn và dễ gãy, với hậu quả nghiêm trọng nhất là tăng nguy cơ gãy xương ở các vị trí quan trọng như cổ xương đùi, gây đau đớn và mất khả năng vận động.

  • 06/04/2026

    5 loại đồ uống hỗ trợ cơ thể sản sinh collagen tự nhiên

    Collagen là một loại protein quan trọng giúp duy trì sức khỏe da, tóc và khớp nhưng cơ thể chúng ta sẽ sản sinh ít collagen hơn khi già đi. Việc bổ sung một số loại đồ uống dưới đây có thể hỗ trợ cơ thể sản sinh collagen tự nhiên và làm chậm quá trình lão hóa.

  • 06/04/2026

    Mẹo giúp tăng cường năng lượng và cải thiện tâm trạng khi về già

    Khi tuổi tác tăng lên, bạn sẽ có thêm trí tuệ, cái nhìn sâu sắc hơn, và tất nhiên, những thay đổi có thể làm bạn mất đi năng lượng.

Xem thêm