Xác định mầm bệnh lây truyền qua đường máu nhờ kỹ thuật làm tan chảy DNA của vi khuẩn
Thông thường để xem liệu vi khuẩn có hại có hiện diện trong máu ai đó hay không, một mẫu máu sẽ được đặt vào môi trường phát triển trong đĩa Petri. Nếu vi khuẩn thực sự có trong máu, chúng sẽ tiếp tục phát triển. Tuy nhiên, có thể mất từ 15 giờ đến vài ngày trước khi chúng phát triển đến mức có thể phát hiện được.
Được dẫn dắt bởi Giáo sư Stephanie Fraley, các nhà khoa học từ Đại học California San Diego đã khám phá giải pháp thay thế nhanh hơn và chính xác hơn. Họ đã phát triển con chip vi lỏng, trên đó một mẫu máu nhỏ được lắng đọng sau đó đun nóng đến nhiệt độ từ 50 đến 90 oC (122 đến 194 FF). Nếu bất kỳ vi khuẩn nào có mặt trong chất lỏng, nhiệt sẽ khiến các phân tử DNA của chúng tan chảy. Khi những phân tử đó phân rã, các chuỗi xoắn kép của chúng sẽ giãn ra theo kiểu đặc trưng của trình tự nucleotide của chúng.
Nhà khoa học chính Stephanie Fraley làm việc với một trong những mẫu máu có thể bị nhiễm bệnh được sử dụng trong nghiên cứu.
Để xác định mẫu đó, một loại thuốc nhuộm đặc biệt sẽ được thêm vào mẫu. Nó gây ra quá trình tháo cuộn để tạo ra ánh sáng huỳnh quang. Bằng cách phân tích các đặc tính của ánh sáng đó, người ta thu được dấu hiệu gọi là đường cong nóng chảy. Đường cong nóng chảy sau đó so sánh với những đường cong khác đã được biết đến là của các vi khuẩn cụ thể.
Sau khi tìm thấy sự trùng khớp, vi khuẩn trong mẫu máu sẽ được xác định. Toàn bộ quá trình mất không quá sáu giờ. Tốc độ này sẽ không thể đạt được nếu không sử dụng thuật toán học máy tùy chỉnh để xác định và loại bỏ đường cong nóng chảy DNA của chính bệnh nhân.
Trong một cuộc thử nghiệm công nghệ, các mẫu máu lấy từ 17 trẻ em bị nghi nhiễm trùng huyết có khả năng gây tử vong đã được phân tích. Kỹ thuật mới không chỉ khớp chính xác với kết quả thu được bằng các phương pháp truyền thống mà còn không tạo ra bất kỳ kết quả dương tính giả nào. Điều này không phải lúc nào cũng đúng với các phương pháp khác như khuếch đại axit nucleic, phương pháp này chỉ đơn giản là tăng cường dấu hiệu của tất cả DNA có mặt.
Fraley cho biết: “Đây là lần đầu tiên phương pháp này được thử nghiệm trên máu toàn phần của những bệnh nhân nghi ngờ bị nhiễm trùng huyết. Vì vậy, nghiên cứu này là một bản xem trước thực tế hơn về cách công nghệ có thể hoạt động trong các tình huống lâm sàng thực tế”.
An Hạ