Để khắc phục, phương pháp xác định loại vi khuẩn kháng kháng sinh 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. Do đó, 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 (loại kháng thuốc và loại bị tác động).
 
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 bên trong cơ thể và trên da, số lượng này gấp 9 lần lượng tế bào tạo nên một con người. Vi khuẩn thâm nhập vào cơ thể từ khi con người sinh ra. Trải qua quá trình tiến hóa, vi khuẩn có khả năng thực hiện các biến đổi gen có lợi cho chúng, khong ngoại lệ việc chúng 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 vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh. Ước tinh khoảng 23 nghìn người chết do nguyên nhân trực tiếp là nhiễm trùng và số người chết do các biến chứng liên quan còn cao hơn số này.
 
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 các trung tâm y tế, bệnh viên. 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 bất lợi cho bệnh nhân (thời gian chờ lâu nên 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.
 
Cốt lõi của nghiên cứu này là quá trình điện chuyển (dielectrophoresis), trong đó điện áp tạo ra một lực lên vi khuẩn. Lực này khiến cho vi khuẩn bị giữ 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 đánh dấu huỳnh quang vào hai chủng khuẩn Staphylococcus epidermidis (mỗi khuẩn 1 màu 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 vô cùng ý nghĩa đối với Y học và chăm sóc sức khỏe vì việc phát hiện nhanh và phát hiện sớm vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh sẽ cải thiện đáng kể kết quả điều trị cho người bệnh.
 
Nguồn: Sciencedaily