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
  • 08/10/2026

    Hướng dẫn bổ sung vitamin và khoáng chất trong mùa đông

    Để thực sự khỏe mạnh và duy trì năng lượng tích cực, việc bổ sung các loại vitamin và khoáng chất thiết yếu đóng vai trò cực kỳ quan trọng.

  • 08/10/2026

    3 cách dùng quả bơ tốt cho sức khỏe

    Quả bơ giàu dưỡng chất, vị béo ngậy, được sử dụng trong chế độ ăn và y học cổ truyền. Dùng đúng cách giúp bổ sung dinh dưỡng và phát huy giá trị của loại quả này.

  • 08/10/2026

    2 loại chất xơ có thể giúp giảm nguy cơ mắc bệnh Crohn

    Một nghiên cứu trình bày tại hội nghị Tuần lễ Tiêu hóa châu Âu (UEG Week) 2025 cho thấy việc tăng cường hai loại chất xơ lên men là beta-glucan và inulin có thể liên quan đến việc giảm khoảng 30% nguy cơ mắc bệnh Crohn ở nhóm người có nguy cơ cao. Đây được xem là một hướng đi tiềm năng trong phòng ngừa bệnh lý viêm ruột này.

  • 07/10/2026

    Sự gia tăng của bệnh cúm mùa đông: Góc nhìn khoa học và cẩm nang bảo vệ sức khỏe

    Khi những cơn gió lạnh đầu mùa ùa về và ngày dần ngắn lại, chúng ta không chỉ đón nhận sự thay đổi của thời tiết mà còn phải đối mặt với sự gia tăng đột biến của các ca mắc cảm cúm. Virus cúm, hay còn gọi là influenza, dường như luôn chọn mùa đông làm thời điểm "vàng" để bùng phát, mang theo hàng loạt triệu chứng khó chịu như sốt cao, đau nhức toàn thân và các vấn đề về đường hô hấp. Tại sao loài virus này lại phát triển mạnh mẽ và lây lan nhanh chóng đến vậy khi nhiệt độ xuống thấp? Bài viết này sẽ đi sâu vào những cơ sở khoa học giải thích cho sự bùng phát của bệnh cúm vào mùa đông, từ đó cung cấp các biện pháp phòng ngừa thiết thực để bảo vệ sức khỏe cho bạn và gia đình.

  • 07/10/2026

    Ăn lạc mỗi ngày có lợi gì cho sức khỏe?

    Lạc giàu protein thực vật, chất béo không bão hòa, chất xơ cùng nhiều vitamin và khoáng chất. Ăn lượng đúng cách có thể giúp bổ sung nhiều dưỡng chất.

  • 07/10/2026

    9 lợi ích sức khỏe của việc bơi lội

    Bơi lội là môn thể thao toàn thân được nhiều người yêu thích nhờ khả năng vừa rèn luyện thể lực vừa giúp thư giãn tinh thần. Với cùng một khoảng thời gian vận động, bơi lội có thể tiêu hao lượng calo tương đương chạy bộ nhưng lại ít gây áp lực lên xương khớp hơn.

  • 06/10/2026

    Thực phẩm chức năng hỗ trợ giảm cholesterol có thực sự hiệu quả?

    Trên thị trường hiện có nhiều loại thực phẩm chức năng được quảng cáo với công dụng hỗ trợ giảm cholesterol máu, thu hút sự quan tâm của người có rối loạn lipid máu.

  • 06/10/2026

    Điều gì xảy ra với huyết áp khi ăn chuối thường xuyên?

    Chuối giàu kali, việc bổ sung đủ khoáng chất thiết yếu này có thể hỗ trợ sức khỏe tim mạch, giảm nguy cơ mắc các bệnh nói chung.

Xem thêm