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
  • 30/10/2025

    5 tác dụng phụ khi ăn trứng quá nhiều

    Ăn trứng quá nhiều có thể gây ra một số tác dụng phụ không mong muốn như tăng cholesterol, các vấn đề tiêu hóa. Tìm hiểu lượng trứng tiêu thụ hợp lý, an toàn để bảo vệ sức khỏe.

  • 29/10/2025

    Những thực phẩm dùng cùng cà phê dễ gây tăng cân

    Cà phê là thức uống nhiều người ưa thích. Tuy nhiên, khi kết hợp cà phê với một số loại thực phẩm lại có thể làm chậm quá trình chuyển hóa năng lượng, kích thích tích mỡ và tăng cân theo thời gian.

  • 29/10/2025

    Cách xây dựng thói quen tập thể dục cho người mới bắt đầu

    Trước khi bắt đầu tập thể dục, cần đánh giá tình trạng sức khỏe, đặc biệt là đối với nam trên 45 tuổi và nữ trên 55 tuổi, để đảm bảo an toàn và xác định giới hạn cơ thể. Ngoài ra, việc đặt mục tiêu cụ thể và khả thi là rất quan trọng để duy trì động lực, hãy bắt đầu với các mục tiêu nhỏ và tăng dần. Cuối cùng, hãy chọn các bài tập phù hợp với sở thích của bạn để duy trì thói quen và biến việc tập luyện thành niềm vui. Hãy cùng Viện Y học ứng dụng Việt Nam tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

  • 28/10/2025

    Liều omega-3 nào có thể gây hại cho tim?

    Mặc dù dầu cá chứa omega-3 nổi tiếng là có lợi cho tim mạch nhưng việc sử dụng liều lượng quá cao (thường là ≥4 gam/ngày) có thể dẫn đến các tác dụng phụ bất lợi, bao gồm tăng nguy cơ mắc hoặc tái phát rung nhĩ - một loại rối loạn nhịp tim.

  • 28/10/2025

    Tầm quan trọng của việc quản lý thời gian trong việc duy trì sức khỏe

    Trong nhịp sống hối hả hiện đại, thời gian không chỉ là tiền bạc mà còn là tài sản vô giá cho sức khỏe. Việc quản lý thời gian hiệu quả không chỉ giúp chúng ta làm chủ công việc mà còn là nền tảng để xây dựng một lối sống lành mạnh, giảm căng thẳng và nâng cao sức khỏe tổng thể.

  • 27/10/2025

    6 lợi ích khi uống nước chanh gừng trước khi đi ngủ

    Uống một cốc nước chanh gừng trước khi đi ngủ có thể giúp cải thiện sự tỉnh táo và bù nước. Nước chanh gừng cũng có thể làm giảm chứng khó tiêu, nghẹt mũi và một số lợi ích sức khỏe khác.

  • 27/10/2025

    Những điều bạn cần biết về việc tiêm vắc-xin phòng cúm vào mùa thu này

    Các cơ quan y tế Hoa Kỳ hàng năm có những khuyến nghị, hướng dẫn mới về tiêm chủng.. Tuy nhiên, khuyến nghị về vắc-xin cúm vẫn giữ nguyên: tất cả trẻ em trên 6 tháng tuổi nên tiêm vắc-xin cúm hàng năm. Có tới 1,3 triệu người Mỹ phải nhập viện vì bệnh cúm trong mùa cúm vừa qua và có tới 130.000 người tử vong vì căn bệnh này. Sau đây là những điều bạn cần biết khi chuẩn bị tiêm phòng cúm trong năm nay.

  • 27/10/2025

    Đã đến lúc từ bỏ đa nhiệm: Bộ não của bạn muốn làm một việc duy nhất

    Chúng ta đang sống trong một thế giới nơi mà đa nhiệm (multitasking) được khuyến khích, đôi khi còn là điều cần thiết. Tuy nhiên, việc tập trung vào một việc duy nhất tại một thời điểm lại mang đến nhiều lợi ích, bao gồm tăng sự tập trung và giảm căng thẳng.

Xem thêm