Hóa học quanh ta
Kết nối để chia sẻ video clip, hình ảnh hóa học
Khám phá thế giới tri thức
Chemistry for our life, our future
Videoclip Hóa học
Tra cứu Hóa học

vi_khuanKhả năng vi khuẩn trở nên kháng kháng sinh là vấn đề lớn trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe vì chúng làm cho bệnh tình kéo dài và tỷ lệ tử vong cao. Để khắc phục, phương pháp xác định loại vi khuẩn này ở người bệnh được áp dụng, nhưng thường phải mất vài ngày mới có kết quả. Trong khi thời gian là yếu tố rất quan trọng trong quá trình điều trị. Vì thế, các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học Arizona đã phát triển kỹ thuật tách vi khuẩn kháng kháng sinh ra khỏi vi khuẩn “chịu” kháng sinh nhưng chỉ mất vài phút.  


Công nghệ vi lưu này đã sử dụng gradient điện trường nhỏ trên các vi mẫu để phân biệt hai chủng khuẩn tụ cầu vàng Staphylococcus epidermidis (chủng kháng thuốc kháng sinh và chủng bị tác động bởi thuốc kháng sinh).

Sau nhiều thập kỷ áp dụng giải pháp mạnh tập trung vào tiêu diệt vi khuẩn bằng xà phòng, chất tẩy rửa, thuốc kháng sinh và nước rửa tay, các nhà khoa học hiện đang chuyển sang các phương pháp khôn ngoan hơn nhờ hiểu rõ hơn hệ thống vi khuẩn phức tạp trong cơ thể con người và thế giới xung quanh.

Trung bình mỗi người có hơn 100 nghìn tỷ vi khuẩn trong và trên cơ thể, gấp 9 lần số lượng tế bào tạo nên một con người. Vi khuẩn du nhập vào cơ thể từ khi con người sinh ra. Qua quá trình tiến hóa, vi khuẩn có khả năng thực hiện các biến đổi gen có lợi cho chúng, trong đó có khả năng kháng thuốc kháng sinh. Tình trạng này đang trở thành vấn nạn lớn trên toàn thế giới.

Dữ liệu quốc gia của Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ cho thấy mỗi năm tại quốc gia này có ít nhất 2 triệu người bị nhiễm trùng nghiêm trọng do các chủng khuẩn kháng kháng sinh. Khoảng chừng 23.000 người chết do nguyên nhân trực tiếp là nhiễm trùng và số người chết do các biến chứng liên quan còn cao hơn nữa.

Không chỉ con người bị đe dọa bởi tình trạng kháng kháng sinh của vi khuẩn mà theo một nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Science, một loạt vi khuẩn kháng thuốc tồn tại trong động vật hoang dã châu Phi tương tự như những vi khuẩn được xác định trong cơ thể người dân sống tại các ngôi làng gần đó.

Một số chủng kháng kháng sinh được biết đến nhiều nhất là Staphylococcus. Trong những thập kỷ gần đây, Staphylococcus epidermidi là nguyên nhân gây nhiễm trùng ở bệnh viện. Bệnh nhân suy giảm miễn dịch, thiết bị y tế và các bộ phận giả cấy ghép bằng phẫu thuật đã tao môi trường thích hợp cho chủng khuẩn Staphylococcus epidermidis phát triển và hình thành màng sinh học.

Hầu hết các chủng Staphylococcus epidermidis kháng thuốc đều có hình dạng giống nhau nên đây là thách thức lớn đối với các kỹ thuật tách phân tích truyền thống. Công nghệ của trường Đại học Arizona có thể giải quyết vấn đề này.

Các phương pháp lâm sàng hiện nay để xác định tình trạng kháng kháng sinh thường mất ít nhất 2 ngày mới có kết quả. Các phương pháp này thường dựa vào việc xử lý vi khuẩn bằng kháng sinh, sau đó quan sát các mô hình sinh trưởng của chúng. Thời gian quay vòng dài dẫn đến sự phụ thuộc vào thuốc kháng sinh phổ rộng tăng lên và thường không thuận lợi cho bệnh nhân (trong đó có tỷ lệ tử vong tăng lên).

Nhóm nghiên cứu đã chế tạo một thiết bị cầm tay hoạt động bằng pin, có thể cho kết quả trong vài phút. Việc nhận diện vi khuẩn kháng kháng sinh diễn ra trong một rãnh nhỏ của con chíp làm từ thủy tinh và polime silicon. Rãnh này có hình răng cưa, cho phép các nhà nghiên cứu phân loại và tập trung vi khuẩn dựa vào các tính chất điện riêng biệt của chúng.

Hiện tượng được áp dụng trong công trình nghiên cứu này gọi là điện chuyển (dielectrophoresis), trong đó điện áp tạo ra một lực lên vi khuẩn. Lực này khiến cho vi khuẩn bị mắc kẹt tại nhiều điểm khác nhau dọc rãnh nhỏ. Nơi chúng dừng lại và tại mức điện áp nào phụ thuộc vào tính chất phân tử và tính chất điện của chúng. Áp dụng phương pháp mới, nhóm nghiên cứu đã phân tách được các vi khuẩn rất giống nhau, đó là vi khuẩn mẫn cảm và kháng kháng sinh Gentamicin.

Các nhà nghiên cứu đã dán nhãn huỳnh quang vào hai chủng khuẩn Staphylococcus epidermidis (mỗi chủng một loại thuốc nhuộm khác nhau) để có thể phân biệt chúng bằng thị giác trong quá trình phân tách. Họ tiêm các tế bào vào trong mỗi rãnh và chỉ cần áp điện để đẩy các tế bào về phía cuối rãnh. Tính chất hình học của rãnh tạo nên điện trường, hình thành các khu vực có cường độ khác nhau. Điện trường này tạo ra lực điện chuyển, cho phép một số tế bào đi qua, trong khi giữ lại các tế bào khác dựa vào kiểu hình của chúng.

Sự phân tách này có ý nghĩa to lớn đối với vấn đề chăm sóc sức khỏe vì việc phát hiện nhanh và sớm vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh sẽ cải thiện đáng kể kết quả điều trị cho người bệnh.

Hoahocngaynay.com

Nguồn Vista/Sciencedaily

Hits smaller text tool iconmedium text tool iconlarger text tool icon

Comments powered by H2N2

Tin liên quan:
Tin mới hơn:
Tin cũ hơn:

DANH MỤC TÀI LIỆU

Phương pháp xác định nhanh vi khuẩn kháng kháng sinh