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.
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".
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.
Các bệnh về gan ngày càng gia tăng, ảnh hưởng đến hàng triệu người trên toàn cầu. Chế độ ăn uống đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sức khỏe của gan.
Có thể bạn uống quá liều cà phê hay uống một ly nước tăng lực, bạn gặp dấu hiệu run rẩy, nhịp tim không đều, đau bụng và các tác dụng phụ khác của caffeine. Từ việc uống nước đến ăn chuối, hãy tìm hiểu cách thực sự hiệu quả để trung hòa tác dụng của quá nhiều caffeine.
Vitamin D3 (cholecalciferol) và vitamin K2 (menaquinone) là hai vi chất dinh dưỡng đóng vai trò thiết yếu trong quá trình chuyển hóa canxi và phát triển hệ xương. Trong bối cảnh trẻ em có xu hướng giảm đáng kể tiếp xúc với ánh nắng tự nhiên (nguồn tổng hợp chính của vitamin D3) và chế độ ăn uống của trẻ không đảm bảo đủ lượng vitamin K2, việc bổ sung phối hợp hai vi chất này thông qua các sản phẩm bổ sung ngày càng được quan tâm của các chuyên gia dinh dưỡng nhi khoa cũng như các bậc cha mẹ.
Suy thận thường được coi là bệnh của người lớn tuổi nhưng thực tế, các yếu tố nguy cơ và thói quen ăn uống không lành mạnh ở một bộ phận người trẻ có thể âm thầm dẫn đến suy thận.
Trong suốt lịch sử y học, tiêm chủng được coi là một trong những phát minh quan trọng nhất, mang lại khả năng phòng ngừa các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm. Tuy nhiên, trên thực tế, vẫn tồn tại không ít lo ngại và hiểu lầm về quy trình và tác dụng của việc tiêm vaccine.
Vitamin D3 (cholecalciferol) là một vi chất dinh dưỡng thiết yếu, có vai trò trung tâm trong quá trình khoáng hóa xương, chuyển hóa canxi–phospho, hỗ trợ hệ miễn dịch, điều hòa nội tiết và góp phần phòng ngừa nhiều bệnh mạn tính. Các thụ thể vitamin D được tìm thấy ở hầu hết các mô trong cơ thể, cho thấy phạm vi ảnh hưởng sinh học rất rộng của vitamin D(1).
Mùa hè với ánh nắng gay gắt là thời điểm làn da dễ bị tổn thương nhất. Vậy làm sao để bảo vệ da không bị bắt nắng, duy trì làn da khỏe mạnh và sáng mịn?
Trong số các vitamin thiết yếu đối với cơ thể, Vitamin K2 đang ngày càng được chú ý nhờ vai trò nổi trội đối với sức khỏe xương và tim mạch. Tuy nhiên, nhiều người tiêu dùng vẫn còn băn khoăn rằng: liệu tất cả các dạng Vitamin K2 có thực sự giống nhau và mang lại hiệu quả như nhau? Hãy cùng Viện Y học ứng dụng Việt Nam làm rõ những điểm khác biệt giữa các dạng Vitamin K2 trong bài viết dưới đây.