Một nhóm các nhà khoa học tại trường Đại học bang Pennsylvania và Đại học Stanford vừa tìm ra một phương pháp xét nghiệm nước tiểu mới cho kết quả nhanh chóng chỉ sau 30 phút. Giải pháp mới được xem là một bước đột phá vì nó không chỉ hứa hẹn thời gian cho kết quả rút ngắn hơn mà chi phí cũng thấp nhiều so với phương pháp phát hiện sỏi thận hiện nay hiện đang được áp dụng với khoảng thời gian cần thiết từ 7 đến 10 ngày, do đó, mở ra hy vọng về khả năng phát triển những liệu pháp mới hiệu quả để phát hiện xét nghiệm sỏi thận trong tương lai.

Sỏi thận là một bệnh lý đường tiết niệu xuất hiện khi có sự tích tụ và lắng cặn của muối và các chất khoáng trong thận và sau đó xâm nhập và gây tổn thương đường tiết niệu. Bệnh xảy ra khá phổ biến nhưng tương đối nguy hiểm, gây cảm giác khó chịu, thậm chí đau đớn cho người bệnh. Kiểm tra các chất chuyển hóa đặc biệt trong nước tiểu báo hiệu nguy cơ hình thành sỏi thân là một trong những giải pháp mà các bác sĩ lâm sàng có thể xử lý và ngăn chặn sự hình thành của chúng, tuy nhiên, quá trình này rất tốn kém và mất thời gian.

Đầu tiên, bệnh nhân được yêu cầu lấy nước tiểu của họ trong khoảng thời gian 24 giờ, sau đó, mẫu nước tiểu sẽ được gửi đến phòng thí nghiệm để phân tích. Việc phân tích mẫu nước tiểu để kiểm tra và xác định hàm lượng các chất hòa tan và khoáng chất thường đòi hỏi sử dụng trang thiết bị đắt tiền và thường mất từ 7 đến 10 ngày mới cho kết quả.

Xuất phát từ thực tế trên, nhằm mục đích hướng tới một giải pháp hiệu quả hơn, nhóm nghiên cứu đã lấy cảm hứng từ loài cây nắp ấm. Lá của cây nắp ấm hay còn gọi là cây bắt mồi, cây ấm nước, cây ăn thịt khá đặc biệt, uốn lại thành vành hình tròn nên trông nó có hình dáng giống như chiếc bình. Cấu tạo bên trong và vành lá có rất nhiều rãnh và rất trơn trượt khiến cho các loài côn trùng một khi đã chui vào thì không thể đậu bám trên đó để thoát ra bên ngoài. Chiếc ấm lúc này giống như một cái bẫy vô cùng đáng sợ, biến thành một chiếc bể chất lỏng tiêu hóa mọi thứ mà côn trùng để lại.

Pak Kin Wong, giáo sư kỹ thuật y sinh tại trường Đại học Bang Pennsylvania (gọi tắt là Penn State hoặc PSU) và là người đứng đầu nghiên nhóm nghiên cứu cho biết: “Có nhiều khía cạnh chúng ta có thể học hỏi từ thiên nhiên và môi trường xung quanh. Nghiên cứu mới của chúng tôi là một ví dụ”.

Nhóm nghiên cứu đã đặt tên cho thiết bị lấy cảm hứng từ thiên nhiên là công nghệ bề mặt xốp thấm nước siêu trơn (Slippery Liquid - Infused Porous Surface hay SLIPS - LAB. Với cấu tạo bề mặt mịn, ma sát thấp, tính chất hình học đặc biệt của lớp bề mặt cho phép các giọt nước tiểu trượt trên đỉnh và kết hợp với các chất phản ứng ở tốc độ thời gian phù hợp để kích hoạt các phản ứng hóa học cần thiết.

“SLIPS-LAB cho phép thuốc thử và mẫu nước tiểu tự di chuyển và thực hiện các phản ứng mà không đòi hỏi sự có mặt của kỹ thuật viên đứng chạy máy. Điều này cũng có nghĩa là công nghệ mới hoàn toàn có thể được áp dụng trong các môi trường khác ngoài bệnh viện như: phòng khám bác sĩ hay thậm chí là tại nhà của bệnh nhân”, ông Wong Wong nhấn mạnh.

Kết quả kiểm tra thu được từ công nghệ SLIPS-LAB có thể được đọc thông qua thiết bị điện thoại thông minh hoặc máy quét scanner với sự trợ giúp của thuật toán máy tính. Quá trình phân tích sẽ mất khoảng 30 phút trong văn phòng bác sĩ. Ngoài việc không yêu cầu sử dụng các thiết bị phòng thí nghiệm đắt tiền, chi phí cũng như thời gian cần thiết để thực hiện xét nghiệm nước tiểu có thể giảm đáng kể.

Ông Wong Wong cho biết: “Với những ưu điểm như: chi phí thấp, cho kết quả nhanh chóng và dễ thực hiện, SLIPS-LAB được coi là giải pháp hỗ trợ hiệu quả cho bác sĩ lâm sàng và bệnh nhân trong việc phân tích các chất chuyển hóa vốn là tác nhân gây nguy cơ sỏi thận. Bên cạnh đó, công nghệ mới giúp cải thiện việc quản lý bệnh nhân mắc bệnh sỏi tiết niệu cũng như mở ra những hy vọng, khả năng mới trong việc kiểm tra mẫu nước tiểu cho bệnh nhân sỏi thận trong môi trường y tế di động”.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Advances.

P.K.L (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/nature-inspired-kidney-stone-test-30-minutes/, 5/2020