Phát hiện cơn đau tim trong vài phút bằng ánh sáng laser

"Các cơn đau tim đòi hỏi phải can thiệp y tế ngay lập tức để cải thiện kết quả điều trị cho bệnh nhân, nhưng trong khi chẩn đoán sớm là rất quan trọng, nhưng vô cùng khó khăn và gần như không thể thực hiện được bên ngoài môi trường lâm sàng. Chúng tôi đã phát minh ra một công nghệ mới có thể xác định nhanh chóng và chính xác liệu một người có bị đau tim hay không," tác giả chính Peng Zheng, nhà khoa học tại Đại học Johns Hopkins, cho biết.

Zheng và tác giả chính Ishan Barman đã phát triển các công cụ chẩn đoán thông qua quang sinh học, sử dụng ánh sáng laser để phát hiện các dấu hiệu sinh học, là phản ứng của cơ thể đối với các tình trạng bao gồm cả bệnh tật. Ở đây, họ đã sử dụng công nghệ này để tìm ra các dấu hiệu sớm nhất trong máu cho thấy ai đó đang bị đau tim.

Cơn đau tim, tình trạng khó chẩn đoán nhất

Mặc dù ước tính có hơn 800.000 người bị đau tim mỗi năm chỉ riêng tại Mỹ, nhưng đau tim vẫn là một trong những tình trạng khó chẩn đoán nhất, với các triệu chứng rất khác nhau và các tín hiệu sinh học có thể rất khó phát hiện và dễ bỏ qua trong giai đoạn đầu của cơn đau tim.

Những người nghi ngờ bị đau tim thường được thực hiện kết hợp nhiều xét nghiệm để xác nhận chẩn đoán, thường bắt đầu bằng điện tâm đồ để đo hoạt động điện của tim, một thủ thuật mất khoảng năm phút, và xét nghiệm máu để phát hiện các dấu hiệu của cơn đau tim, trong khi xét nghiệm trong phòng thí nghiệm có thể mất ít nhất một giờ và thường phải lặp lại.

Xét nghiệm máu độc lập mà nhóm nghiên cứu tạo ra cung cấp kết quả trong vòng năm đến bảy phút. Các nhà nghiên cứu cho biết nó cũng chính xác hơn và giá cả phải chăng hơn các phương pháp hiện tại.

Mặc dù được tạo ra để chẩn đoán nhanh trong môi trường lâm sàng, xét nghiệm này có thể được điều chỉnh thành một công cụ cầm tay mà lực lượng ứng cứu đầu tiên có thể sử dụng tại hiện trường hoặc mọi người có thể sử dụng ở nhà.

"Chúng tôi đang nói về tốc độ, về độ chính xác và về khả năng thực hiện các phép đo bên ngoài bệnh viện", Barman, kỹ sư sinh học tại Khoa Kỹ thuật Cơ khí, cho biết. "Trong tương lai, chúng tôi hy vọng điều này có thể được chế tạo thành một thiết bị cầm tay giống như máy đo ba chiều Star Trek, nơi bạn có một giọt máu và sau đó, trong vài giây, bạn có thể phát hiện".

Đó là một con chip nhỏ với bề mặt nano có cấu trúc đột phá, trên đó máu được thử nghiệm. Con chip này tăng cường tín hiệu điện và từ trong quá trình phân tích quang phổ Raman, giúp các dấu hiệu sinh học của cơn đau tim có thể nhìn thấy được trong vài giây, ngay cả ở nồng độ cực thấp. Công cụ này đủ nhạy để đánh dấu các dấu hiệu sinh học của cơn đau tim mà có thể không được phát hiện bằng các xét nghiệm hiện tại hoặc không được phát hiện cho đến tận rất lâu sau đó trong một cơn đau tim.

Mặc dù được thiết kế để chẩn đoán cơn đau tim, các nhà nghiên cứu cho biết công cụ này có thể được điều chỉnh để phát hiện ung thư và các bệnh truyền nhiễm. Tiếp theo, nhóm nghiên cứu có kế hoạch cải tiến xét nghiệm máu và tiến hành các thử nghiệm lâm sàng quy mô lớn hơn.