Có thể chẩn đoán bệnh tim nhờ nước bọt

Theo báo cáo của một nhóm nghiên cứu do Đại học Texas (Austin) chỉ đạo tại phiên họp mới đây của Hội nghiên cứu nha khoa Hoa Kì, bệnh tim có thể được chẩn đoán sớm chỉ nhờ vài giọt nước bọt và một con chip sinh học nano.

Con chip sinh học nano thử nghiệm một ngày nào đó có thể được dùng để phân tích nước bọt bệnh nhân ngay trên xe cứu thương, phòng khám nha khoa hoặc ở hiệu thuốc; giúp cứu mạng sống của nhiều người cũng như những tổn hại do bệnh tim gây ra. Thiết bị này chỉ bằng kích cỡ một tấm thẻ tín dụng và có thể cho kết quả trong vòng 15 phút.

John T. McDevitt – điều tra viên chính đồng thời là nhà thiết kế chip sinh học nano – cho biết: “Rất nhiều bệnh nhân mắc bệnh tim, đặc biệt là phụ nữ không có các triệu chứng cụ thể, nên các hỗ trợ y học đã chậm chân so với những tổn hại lâu dài gây ra với các mô tim. Phương pháp xét nghiệm mới của chúng tôi hứa hẹn cải thiện đáng kể độ chính xác cũng như tốc độ chẩn đoán bệnh tim”.

McDevitt – giáo sư chuyên ngành hóa học và hóa sinh học thuộc Đại học Texas (Austin) – đã cộng tác với các nhà khoa học và bác sĩ tại Đại học Kentucky, Đại học Louisville, và Trung tâm khoa học sức khỏe – Đại học Texas tại San Antonio.

Các nhà khoa học và kỹ sư thuộc Đại học Texas (Austin) đang nghiên cứu phát triển một dòng chip cảm biến sinh học nano ứng dụng trong các xét nghiệm nước bọt hiện đại. Con chip silicon màu xanh lục khắc axit có chứa một seri ống nghiệm siêu nhỏ nhằm hoàn thiện quá trình kiểm tra, chẩn đoán bệnh tim từ mẫu nước bọt. Vật thể hình tròn gắn phía sau được tạo ra từ các tấm thép không rỉ khiến con chip có giá thành rẻ hơn 100 lần so với làm từ silicon. (Ảnh: Glen Simmons)

McDevitt và các cộng sự đã dựa trên sự có mặt của rất nhiều loại protein trong huyết thanh vốn là kẻ đóng góp quan trọng cũng như là chất chỉ thị của bệnh tim. Ban đầu các yếu tố vi điện tử và quá trình chế tạo vi mạch được nghiên cứu cho ngành công nghiệp điện tử. Sau đó họ đã phát triển một loạt thiết bị cảm biến sinh học nano siêu nhỏ được lập trình về mặt hóa sinh học để nhận biết các protein trong nước bọt.

Các nhà khoa học thuộc Đại học Nha khoa trực thuộc Đại học Kentucky đã tiến hành kiểm tra 32 loại protein liên quan đến bệnh xơ vữa động mạch, chứng huyết khối và bệnh động mạch vành tim trong mẫu nước bọt của 56 người mắc bệnh tim và 59 mẫu nước bọt của người khỏe mạnh. Họ đã phát hiện thấy nồng độ các protein đặc biệt cao ở trong mẫu nước bọt của bệnh nhân mắc bệnh tim. Các protein cụ thể trong nước bọt là chất chỉ thị chính xác để chấn đoán bệnh tình giống như các protein trong huyết tương khi áp dụng phương pháp xét nghiệm hiện thời.

Tiến sĩ Craig S. Miller (thuộc nhóm nghiên cứu Kentucky) cho biết: “Đây quả thực là những phát hiện lý thú, do việc ứng dụng phương pháp thử nghiệm này có thể giúp chẩn đoán nhanh hơn, nhanh chóng tìm cho bệnh nhân một phác đồ điều trị nhằm cứu sống họ”.

Phương pháp xét nghiệm cũng cho thấy bệnh nhân hiện đang mắc bệnh tim cần thiết phải được điều trị nhanh chóng. Nó cũng giúp bệnh nhân biết được rằng họ đang có nguy cơ mắc bệnh tim trong tương lai.

Cơ chế hoạt động của phương pháp chẩn đoán mới như sau: Bệnh nhân lấy mẫu nước bọt vào một cái ống nghiệm. Mẫu nước bọt sau đó được chuyển vào một tấm thẻ thí nghiệm bằng cỡ thẻ tín dụng có chứa con chip sinh học nano. Tấm thẻ được đưa vào máy phân tích giống như sử dụng thẻ ATM. Máy phân tích sẽ tiến hành các thao tác và phân tích tình trạng bệnh của bệnh nhân ngay lập tức.

McDevitt cho biết: “Điều mới lạ ở đây là khả năng xác định các protein trong cùng một môi trường và sử dụng mẫu nước bọt không xâm nhập có tỉ lệ protein thấp vốn khiến cho việc xét nghiệm trở nên khó khăn thậm chí với cả các trang thiết bị phòng thí nghiệm hiện đại, đắt tiền”.

Bệnh tim mạch hiện vẫn là nguyên nhân hàng đầu của các ca tử vong tại các nước phát triển, trong đó có Hoa Kì. Năm 2008, ước tính có thêm khoảng 770.000 người Mỹ mắc bệnh động mạch vành, và thêm 430.000 người sẽ tái phát bệnh. Theo McDevitt, “Rõ ràng chúng ta rất cần các phương pháp chẩn đoán bệnh tim mạch hiệu quả hơn”.

Công nghệ mới hiện vẫn đang ở bước thử nghiệm trong y học, nhưng sẽ là “ứng cử viên sáng giá” cho sự phát triển thương mại sau này tại công ty Texas company LabNow, Inc. (Austin) – đây là công ty mới đi vào họat động, cấp giấy phép cho phòng thí nghiệm công nghệ con chip của Đại học Texas tại Austin. Sản phẩm đầu tiên của công ty đang trong quá trình sản xuất với mục tiêu xét nghiệm chức năng miễn dịch HIV và có thể được áp dụng ở những khu vực thiếu thốn tài nguyên như châu Phi.

Nghiên cứu được Viện Nha khoa và nghiên cứu sọ mặt quốc gia thuộc Viện sức khỏe quốc gia tài trợ.