Các thiết bị PoC (Point of Care) hiện nay đang được chú ý và nghiên cứu phát triển nhờ những ưu điểm của chúng trong các giải pháp nâng cao năng lực xét nghiệm y học và điều trị. Với ưu điểm cơ động, dễ sử dụng bởi chính người bệnh, có giá thành rẻ, sử dụng ít mẫu bệnh phẩm đã khiến cho các thiết bị này ngày càng đóng vai trò quan trọng trong y học hiện đại. Đây cũng là tiền đề cho các robot y học trong tương lai.

 

Có rất nhiều các xét nghiệm phát hiện bệnh và xét nghiệm phải thường xuyên thực hiện trong quá trình điều trị để có thể điều chỉnh quá trình điều trị kịp thời. Những xét nghiệm này cũng làm tăng chi phí điều trị và đa phần đều khó thực hiện, cần thực hiện bởi các kỹ thuật viên lành nghề với hệ thống máy móc đắt tiền chỉ có thể được đầu tư tại các bệnh viện lớn khiến các bệnh viện tuyến trên quá tải và bệnh nhân cũng phải di chuyển xa hoặc nội trú. Điển hình trong đó là các bệnh về suy giảm miễn dịch như HIV/AIDS, viêm gan B, … với xét nghiệm đếm tế bào miễn dịch lympho T CD4+ trong máu. Việc đếm tế bào này cần thiết cho việc phát hiện bệnh, các giai đoạn bệnh cũng như việc đáp ứng phác đồ điều trị của bệnh nhân.

Tương tự như các cảm biến sinh học, nguyên lý chung để đếm được tế bào miễn dịch lympho T CD4+ trong máu ta cần phải tách lọc tế bào ra khỏi mẫu máu sau đó đưa vào thiết bị đếm. Để tách lọc tế bào ra khỏi mẫu máu tổng thì có nhiều phương pháp trong đó có phương pháp tách lọc từ sử dụng hạt nano từ tính có khả năng liên kết với tế bào qua liên kết kháng nguyên kháng thể. Sau khi được tách lọc ra khỏi mẫu máu, các tế bào sẽ có thể được đếm bằng nhiều phương pháp khác nhau nhưng trong các phương pháp này, phương pháp đo điện sẽ có nhiều ưu điểm để hướng đến việc chế tạo thiết bị đếm cầm tay và chi phí hợp lý.

Xuất phát từ thực tiễn trên, Chủ nhiệm đề tài PGS.TS. Nguyễn Hoàng Nam cùng nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thuộc Đại học Quốc gia Hà Nội thực hiện đề tài “Nghiên cứu phát triển chip sinh học đếm tế bào lympho T CD4+ để đánh giá mức độ suy giảm miễn dịch sử dụng công nghệ nano và hệ vi lưu” với mục tiêu làm tăng hiệu quả gắn kết kháng thể và tách lọc đặc hiệu để tăng tính chính xác của chip sinh học đếm tế bào T CD4+.

Virus gây suy giảm miễn dịch ở người (HIV) và virus gây bệnh viêm gan B, C vẫn đang là mối hiểm họa lớn nhất cho sức khỏe cộng đồng. Theo số liệu báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), đến tháng 6 năm 2016 có 36,7 triệu người nhiễm HIV/AIDS trong đó có 1,1 triệu người đã chết do AIDS (Số liệu báo cáo của UNAIDS, 2016; URL1). Cùng với AIDS, bệnh viêm gan cũng đang là mối quan tâm của toàn thế giới. Trong các bệnh viêm gan thì viêm gan B và viêm gan C là hai bệnh phổ biến nhất. Hiện nay, tình trạng lây nhiễm virus gây bệnh viêm gan B (HBV) và virus gây bệnh viêm gan C (HCV) trong cộng đồng đang rất nghiêm trọng và đã ở mức báo động. Theo WHO thì hàng năm trên thế giới có khoảng 350 - 400 triệu người bị nhiễm HBV mạn tính với khoảng 1,5 triệu trường hợp tử vong, khoảng 200 triệu người (khoảng 3% dân số thế giới) đang bị nhiễm HCV và 3 - 4 triệu người nhiễm mới mỗi năm (Số liệu báo cáo của WHO và CDC năm 2016; URL2, URL3).

Người bệnh nhiễm HIV, và đặc biệt là đồng nhiễm HIV/HBV hay HIV/HCV, gặp phải hội chứng suy giảm miễn dịch nghiêm trọng do virus tấn công vào tế bào đích là tế bào miễn dịch T bổ trợ (Helper T-cell) có marker đặc hiệu CD4 (gọi tắt là tế bào T CD4+ ) trong máu. Tế bào T CD4+ có chức năng nhận biết các tác nhân gây bệnh và các độc tố ngoại bào bị thực bào và được trình diện nhờ phức hệ phù hợp tổ chức chủ yếu (MHC) lớp II của các tế bào trình diện kháng nguyên. Ngoài ra, chúng còn có khả năng tiết các cytokine hoạt hóa lympho B tiết kháng thể, các đại thực bào, các tế bào T gây độc và nhiều tế bào khác trong hệ miễn dịch. HIV chỉ tấn công chọn lọc vào tế bào bạch cầu lympho T CD4 nên đối với người nhiễm HIV thì số lượng tế bào T CD4+ sẽ giảm xuống.

Đề tài đã thực hiện thành công mục tiêu chế tạo thiết bị vi lưu cầm tay đếm tế bào lympho T CD4+ trên chip sinh học cấu hình 3 điện cực. Thiết bị đếm tế bào đã được kiểm chuẩn và đăng ký kiểu dáng công nghiệp. Thiết bị và chip đếm đã được thử nghiệm tại Bênh viện Nhiệt đới Trung ương và Bệnh viện Đại học Y Hà Nội và kết quả đạt được tương đồng với phương pháp chuẩn vàng FACS đang sử dụng hiện nay mặc dù có giá thành xét nghiệm dự kiến rẻ hơn, sử dụng lượng máu bệnh phẩm ít hơn. Thành công này đã mở ra một định hướng phát triển các hệ thống thiết bị tương tự trong tương lai phục vụ cho mục tiêu hỗ trợ chẩn đoán và điều trị bệnh, giảm chi phí chữa bệnh cho bệnh nhân và giúp đưa được y tế công nghệ cao đến với người bệnh ở những vùng kinh tế khó khăn hoặc có vị trí địa lý đặc thù.

Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 21054/2022) tại Cục Thông tin, Thống kê.

Đ.T.V (NASTIS)