Thiết bị mới có thể chẩn đoán nhiễm trùng huyết với ít hơn một giọt máu
Nhiễm trùng huyết xảy ra khi cơ thể có phản ứng cực đoan với tình trạng nhiễm trùng. Phản ứng nghiêm trọng đến mức có thể gây suy nội tạng và tử vong. Tuy nhiên, một công cụ chẩn đoán mới có thể nhanh chóng xác định các dấu ấn sinh học nhiễm trùng huyết trong một lượng máu nhỏ.
Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), mỗi năm, nhiễm trùng huyết ảnh hưởng đến hơn 30 triệu người trên thế giới.
Nhiễm trùng huyết cũng có thể dẫn đến khoảng 6 triệu ca tử vong mỗi năm.
Để ngăn nhiễm trùng huyết tiến triển thành sốc nhiễm trùng - một biến chứng khiến khả năng tử vong sớm cao hơn - các bác sĩ phải chẩn đoán sớm và xử lý nhanh chóng.
Tuy nhiên, các phương pháp chẩn đoán hiện nay thường là điều trị triệu chứng, kết hợp với các xét nghiệm kiểm tra các dấu hiệu nhiễm trùng hoặc tổn thương cơ quan.
Ngoài ra, như Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (CDC) lưu ý, “Nhiều dấu hiệu và triệu chứng của nhiễm trùng huyết, chẳng hạn như sốt và khó thở, giống như trong các bệnh lý khác, làm cho nhiễm trùng huyết khó chẩn đoán ở giai đoạn đầu. ”
Các nhà nghiên cứu đã tìm kiếm các cách chẩn đoán nhiễm trùng huyết nhanh hơn, hiệu quả hơn. Điều này đã bao gồm việc cố gắng phát triển các thiết bị có thể phát hiện sự hiện diện của các dấu ấn sinh học đối với nhiễm trùng huyết trong máu của một người.
Dấu hiệu sinh học hàng đầu cho tình trạng này là interleukin-6 (IL-6), một loại protein mà cơ thể sản xuất khi viêm xảy ra.
Các nhà khoa học tin rằng phát hiện IL-6 là một cách tốt để chẩn đoán nhiễm trùng huyết vì nồng độ của nó trong máu có xu hướng tăng lên trước khi các triệu chứng khác của nhiễm trùng huyết xuất hiện. Tuy nhiên, nồng độ IL-6 trong máu vẫn quá thấp để các xét nghiệm hiện tại có thể phát hiện ra nó.
Gần đây, các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) ở Cambridge đã phát triển một thiết bị mà họ cho là đủ nhạy để xác định sự hiện diện của IL-6, ngay cả trong một lượng máu nhỏ.
Các nhà nghiên cứu đã trình bày công cụ sáng tạo của họ tại Hội nghị Kỹ thuật trong Y học và Sinh học năm nay. Năm nay, hội nghị diễn ra tại Berlin, Đức.
Phát hiện nhiễm trùng huyết trong vòng dưới 30 phút
Tác giả đầu tiên Dan Wu, một nghiên cứu sinh tại MIT, cho biết: “Đối với một căn bệnh cấp tính như nhiễm trùng huyết, tiến triển rất nhanh và có thể đe dọa đến tính mạng, sẽ rất hữu ích nếu có một hệ thống đo lường nhanh chóng những dấu ấn sinh học không liên tục này.
Ông giải thích: “Bạn cũng có thể thường xuyên theo dõi bệnh khi nó tiến triển.
Công cụ chẩn đoán của Wu và các đồng nghiệp là một công cụ siêu lỏng có khả năng phát hiện các dấu ấn sinh học quan trọng trong một lượng cực nhỏ chất lỏng cơ thể. Thiết bị cụ thể này sử dụng vi hạt "phủ" kháng thể.
Khi các nhà nghiên cứu đưa một mẫu máu vào thiết bị bằng cách sử dụng pipet, các kháng thể sẽ bám vào IL-6. Sau đó, một bộ phận khác của thiết bị sử dụng điện cực và các hạt đã bắt IL-6, phát ra tín hiệu điện cho mỗi hạt IL-6 đi qua.
Điều này cho phép các nhà nghiên cứu xác định nồng độ protein có trong mẫu máu.
Toàn bộ quá trình này chỉ mất khoảng 25 phút và thiết bị chỉ sử dụng khoảng 5 microlit máu - tức là khoảng 25% tổng thể tích của một giọt máu được hút qua một vết chích ở ngón tay.
Ngoài ra, công cụ mới có thể phát hiện nồng độ IL-6 cực thấp - thấp tới 16 picogram trên mililit, thấp hơn nồng độ dấu ấn sinh học cho thấy sự hiện diện của nhiễm trùng huyết.
Điều này cho thấy thiết bị rất nhạy cảm với sự hiện diện của các dấu ấn sinh học quan trọng. Quan trọng hơn, các nhà khoa học lập luận rằng công cụ sáng tạo này có khả năng thích ứng cao và có thể được thiết lập để phát hiện các dấu ấn sinh học nhiễm trùng huyết khác, chẳng hạn như interleukin-8, protein phản ứng C và procalcitonin, trong số những người khác.
Các nhà nghiên cứu không thấy lý do tại sao, trong tương lai, những người khác không thể điều chỉnh công cụ này để sàng lọc các dấu ấn sinh học của các điều kiện khác.
“Đây là một nền tảng rất chung chung. Nếu bạn muốn tăng dấu chân thực của thiết bị, bạn có thể mở rộng quy mô và thiết kế nhiều kênh hơn để phát hiện nhiều dấu ấn sinh học như bạn muốn ”.
Dan Wu
