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
  • 17/10/2026

    Những lợi ích tuyệt vời của việc duy trì quan hệ tình dục đều đặn

    Tình dục không đơn thuần là hành vi mang tính bản năng hay phục vụ mục đích duy trì nòi giống, mà còn đóng vai trò cốt lõi trong việc chăm sóc sức khỏe toàn diện cho con người. Việc duy trì hoạt động tình dục đều đặn, lành mạnh mang lại hàng loạt tác động tích cực về cả thể chất lẫn tinh thần. Nhằm giúp bạn đọc có cái nhìn khoa học và đúng đắn hơn về chủ đề này, Viện Y học ứng dụng Việt Nam sẽ chia sẻ những thông tin và phân tích chi tiết trong bài viết dưới đây.

  • 17/10/2026

    Nhận diện các loại côn trùng thường gặp và cách xử trí

    Ve, muỗi, kiến lửa, bọ chét hay nhện độc... là những "vị khách không mời" quen thuộc trong sinh hoạt hằng ngày, đặc biệt vào mùa mưa ẩm.

  • 16/10/2026

    Xét nghiệm máu: Phương pháp mới giúp đánh giá sớm nguy cơ ung thư

    Một nghiên cứu công bố trên tạp chí PLOS Medicine cho thấy việc theo dõi sự thay đổi của các chỉ số xét nghiệm máu theo thời gian có thể giúp nhận diện nguy cơ ung thư sớm hơn so với việc chỉ đánh giá kết quả của một lần xét nghiệm.

  • 16/10/2026

    7 yếu tố nguy cơ đột quỵ và cách phòng ngừa hiệu quả

    Đột quỵ là biến cố cấp tính nguy hiểm xảy ra khi dòng máu nuôi não bị tắc nghẽn hoặc bị gián đoạn, khiến tế bào não bị hoại tử nhanh chóng. Nếu không được cấp cứu trong "thời gian vàng", bệnh có thể gây tử vong hoặc để lại di chứng nặng nề như liệt, rối loạn ngôn ngữ. Hiện nay, căn bệnh này đang có xu hướng trẻ hóa, đặc biệt là ở nam giới. Nhằm giúp cộng đồng chủ động bảo vệ sức khỏe, Viện Y học ứng dụng Việt Nam sẽ chia sẻ những thông tin cốt lõi giúp nhận diện nguyên nhân và phòng ngừa đột quỵ hiệu quả.

  • 15/10/2026

    Ngũ cốc nguyên hạt và sức khỏe tim mạch: Nên ăn bao nhiêu mỗi ngày?

    Ngũ cốc nguyên hạt từ lâu đã được khuyến cáo trong chế độ ăn có lợi cho tim mạch.

  • 15/10/2026

    6 loại thực phẩm chức năng phổ biến gây hại cho gan

    Các thực phẩm chức năng từ nghệ, đặc biệt là những loại có thêm tiêu đen, có thể gây hại cho gan, với số ca tổn thương gan do nghệ gây ra ngày càng tăng trong những năm gần đây.

  • 14/10/2026

    5 loại thực phẩm bổ sung có thể cải thiện hiệu suất tập luyện

    Một số thực phẩm chức năng có thể cải thiện sức bền hoặc hiệu suất thể thao. Tuy nhiên, một số loại thực phẩm chức năng có thể hứa hẹn kết quả quá mức hoặc đi kèm với rủi ro.

  • 14/10/2026

    U dây thần kinh thính giác

    U dây thần kinh thính giác là một loại u thần kinh ngoại biên hiếm gặp, u này thường lành tính nhưng có thể gây ra mất thính lực, ù tai và các vấn đề về thăng bằng. Cùng tìm hiểu về nguyên nhân, triệu chứng của bệnh u dây thần kinh thính giác qua bài viết sau đây!

Xem thêm