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
  • 19/09/2026

    5 cách ăn trứng giữ nhiều chất dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe

    Tham khảo 5 cách chế biến giúp bảo toàn trọn vẹn dinh dưỡng khi ăn trứng mỗi ngày.

  • 19/09/2026

    Tư vấn, điều chỉnh và xây dựng thực đơn ăn bán trú tại các trường học

    Với đội ngũ chuyên gia trong lĩnh vực dinh dưỡng, Viện Y học ứng dụng Việt Nam cung cấp dịch vụ tư vấn, điều chỉnh và xây dựng thực đơn bữa ăn bán trú dành cho các trường học

  • 19/09/2026

    Chăm sóc đôi mắt cho sĩ tử cuối cấp trong kỷ nguyên số

    Bước vào năm học mới, các sĩ tử cuối cấp phải đối mặt với một khối lượng kiến thức khổng lồ và áp lực thi cử đè nặng. Trong kỷ nguyên số, việc học tập và ôn luyện trực tuyến qua máy tính, điện thoại đã trở thành một phần không thể thiếu. Tuy nhiên, việc liên tục tiếp xúc với các thiết bị điện tử trong thời gian dài đang vô tình bắt đôi mắt phải điều tiết quá mức, dẫn đến nguy cơ cao bị cận thị và hội chứng thị giác màn hình.

  • 18/09/2026

    Tác hại khi trẻ vừa ăn vừa xem điện thoại, ti vi và cách khắc phục

    Vừa ăn vừa xem điện thoại, tivi gây hại không nhỏ đến hệ tiêu hóa và sự phát triển của trẻ.

  • 18/09/2026

    Bí quyết phòng tránh sốc nhiệt và cảm lạnh khi đi du lịch vùng cao vào mùa thu

    Nhiều người thường chọn xu hướng rời xa vùng đồng bằng để tìm đến các vùng núi cao như một lựa chọn lý tưởng vào mùa thu nhằm tận hưởng không khí trong lành. Khí hậu se lạnh, mát mẻ tại các đỉnh núi cao luôn mang lại cảm giác dễ chịu và thư thái. Tuy nhiên, ẩn sau bức màn thời tiết lý tưởng đó là những cạm bẫy khí hậu có thể đe dọa trực tiếp đến hệ miễn dịch của du khách nếu không biết cách bảo vệ sức khỏe trước đặc trưng thời tiết miền núi vào mùa thu. Để giúp bạn có một chuyến đi an toàn và trọn vẹn, Viện Y học ứng dụng Việt Nam chia sẻ thông tin về những nguy cơ sức khỏe tiềm ẩn cùng cẩm nang thích nghi khoa học ngay dưới đây.

  • 17/09/2026

    Sau tuổi 60 nên ăn gì để tránh mất cơ?

    Hiểu đúng nguyên nhân và chủ động điều chỉnh chế độ dinh dưỡng là giải pháp giúp người độ tuổi 60 duy trì sức khỏe và cơ bắp.

  • 17/09/2026

    8 loại thức uống cấp nước giúp cải thiện làn da

    Những gì bạn uống có thể ảnh hưởng đến sức khỏe và vẻ ngoài của làn da. Các lựa chọn giàu chất dinh dưỡng và dưỡng chất như nước chanh, trà xanh và nước hầm xương có thể giúp hỗ trợ làn da khỏe mạnh hơn.

  • 16/09/2026

    Nên uống bao nhiêu nước lá đinh lăng mỗi ngày để giảm cân an toàn?

    Nước lá đinh lăng hỗ trợ kích thích trao đổi chất và chuyển hóa mỡ thừa, giảm cân hiệu quả khi dùng đúng.

Xem thêm