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
  • 13/09/2026

    7 loại dầu tự nhiên giúp chăm sóc da mùa thu

    Một số dầu tự nhiên có thể giúp chăm sóc da, nhưng cần lựa chọn phù hợp với từng loại da để hạn chế kích ứng.

  • 13/09/2026

    Xu hướng du lịch chữa lành xoa dịu tâm hồn

    Trong guồng quay hối hả của thời đại công nghệ, con người ngày càng đối mặt với nhiều áp lực tâm lý, tình trạng quá tải công việc và sự mệt mỏi kéo dài. Thực trạng này thúc đẩy nhu cầu tìm kiếm những phương thức thư giãn chuyên sâu, nơi cá nhân có thể tạm thời rời xa thị thành để tìm lại sự bình an nội tại. Từ đó, du lịch chữa lành xuất hiện và nhanh chóng trở thành một giải pháp nhân văn, mở ra không gian giúp con người tái kết nối với bản thân và phục hồi sức khỏe một cách toàn diện.

  • 12/09/2026

    Uống Cold Brew có thực sự ít ảnh hưởng đến giấc ngủ?

    Cold Brew có vị dịu, ít đắng hơn cà phê pha nóng nên nhiều người cho rằng loại đồ uống này ít caffeine và ít ảnh hưởng đến giấc ngủ. Vậy thực hư thế nào?

  • 12/09/2026

    Khủng hoảng "chuyển giao" từ mầm non lên Lớp 1 và cách cha mẹ đồng hành

    Bước vào lớp 1 là một bước ngoặt lớn, đánh dấu sự thay đổi toàn diện về tâm sinh lý và cách học tập, vui chơi của trẻ. Việc chuyển sang một môi trường hoàn toàn mới dễ khiến con bỡ ngỡ, đồng thời tạo ra không ít áp lực, lo lắng cho các bậc phụ huynh. Nếu cha mẹ thiếu sự chuẩn bị chu đáo hoặc chưa thực sự thấu hiểu tâm lý lứa tuổi, giai đoạn chuyển giao này có thể vô tình trở thành một cuộc khủng hoảng đối với đứa trẻ.

  • 11/09/2026

    Viên uống bổ sung collagen có cải thiện sức khỏe da và xương khớp không?

    Thực phẩm chức năng bổ sung collagen thường được quảng cáo giúp làn da mịn màng và xương khớp khỏe mạnh hơn. Vậy những lợi ích này thực tế đến đâu?

  • 11/09/2026

    Gánh nặng bệnh lao và chiến lược kiểm soát dịch tễ

    Mặc dù bệnh lao hoàn toàn có thể phòng ngừa và điều trị khỏi, đây vẫn là một trong những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu do các bệnh truyền nhiễm trên toàn cầu. Trung bình mỗi ngày, thế giới ghi nhận gần 30.000 người mắc mới và hơn 4.100 ca tử vong. Bệnh tiến triển âm thầm, phát hiện muộn, dẫn đến nguy cơ lây lan diện rộng trong cộng đồng trước khi người bệnh được can thiệp y tế.

  • 10/09/2026

    5 nhóm thực phẩm người dùng thuốc huyết áp nên hạn chế

    Khi bắt đầu dùng thuốc hạ huyết áp, người bệnh vẫn cần điều chỉnh chế độ ăn, đặc biệt hạn chế muối, rượu bia, đường và chất béo...

  • 10/09/2026

    5 loại thực phẩm chức năng nên dùng cùng nghệ để tăng cường khả năng hấp thụ

    Nghệ được biết đến với các lợi ích chống oxy hóa và chống viêm, giúp giảm nguy cơ mắc nhiều bệnh viêm mãn tính. Việc dùng nghệ cùng với các chất bổ sung khác có thể tăng cường khả năng hấp thụ và mang lại thêm nhiều lợi ích cho sức khỏe.

Xem thêm