Theo đó, nhóm nghiên cứu đã phát triển thành công một cảm biến nước tiểu có thể khuếch đại tín hiệu ánh sáng của các chất chuyển hóa trong nước tiểu và chẩn đoán tế bào ung thư nhanh chóng mà không cần thêm bước phân tích nào.

Nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Ho Sang Jung thuộc Phòng Vật liệu Bề mặt & Nano của Viện Khoa học Vật liệu Hàn Quốc (KIMS) dẫn đầu và tiến hành nghiên cứu chung với Giáo sư Junsuk Rho của Đại học Khoa học và Công nghệ Pohang (POSTECH) và Giáo sư Samjin Choi của Trường Y Đại học Kyung Hee nhằm tìm ra chất chuyển hóa trong nước tiểu của các bệnh nhân.

Công nghệ mới này có thể được áp dụng để xét nghiệm ung thư tuyến tiền liệt và ung thư tuyến tụy chỉ với 1 lượng nhỏ nước tiểu (~0,01 ml), và không cần đến các quá trình phân tích bổ sung. Thiết bị xét nghiệm được sản xuất dưới dạng dải nên có khả năng chẩn đoán ung thư nhanh chóng, độ nhạy cao ngay tại chỗ.

Nhóm nghiên cứu đã đặc biệt chú ý đến sự khác biệt về thành phần chuyển hóa có trong nước tiểu của bệnh nhân ung thư và người bình thường. Do sự bất thường trong quá trình trao đổi chất, các tế bào ung thư tiết ra các chất chuyển hóa khác nhau vào trong nước tiểu khi chúng di căn trong cơ thể.

Để công nghệ đạt được hiệu quả cao nhất, nhóm nghiên cứu đã phát triển một cảm biến tán xạ Raman tăng cường bề mặt, kích thích khuếch đại tín hiệu quang học của các chất chuyển hóa trong nước tiểu hơn 1 tỷ lần. Cảm biến này hoạt động bằng cách hình thành vật liệu nano plasmon hình san hô trên giấy xốp.

Các tín hiệu chuyển hóa ung thư được tăng cường trên bề mặt cảm biến khi nước tiểu được đưa vào cảm biến và tiếp xúc với ánh sáng, giúp chẩn đoán ung thư trở nên khả thi. Nhóm nghiên cứu cũng đã áp dụng thành công phương pháp phân tích dựa trên trí tuệ nhân tạo đối với tín hiệu quang phổ thu được, chẩn đoán chính xác lên tới 99% bệnh nhân ung thư tuyến tiền liệt và ung thư tuyến tụy.

Hiện nay, mọi người thường sử dụng một số kỹ thuật chẩn đoán ung thư thông thường như: xét nghiệm máu, chụp X quang hay phân tích mô học. Thậm chí, khám sức khỏe định kỳ hàng năm cũng đang được nhiều người quan tâm để phát hiện tế bào ung thư. Nhưng trong nhiều trường hợp, ung thư được phát hiện muộn và việc điều trị bị trì hoãn, thậm chí gây tử vong khi bệnh đã di căn nặng.

Phương pháp dựa vào nước tiểu để phát hiện ung thư sớm đặc biệt có lợi cho những người không có khả năng khám định kỳ vì ung thư đôi khi chỉ được phát hiện khi đã di căn. Bên cạnh đó, công nghệ mới này dự kiến có giá thành rất rẻ, sử dụng đơn giản nhưng cho kết quả chẩn đoán nhanh và chính xác.

“Đối với những loại ung thư như ung thư tuyến tụy, các phương pháp chẩn đoán thông thường rất khó phát hiện chúng và tỷ lệ sống sót sau chẩn đoán ban đầu thấp. Theo báo cáo, có đến 14 bệnh nhân ung thư tuyến tụy tử vong mỗi ngày ở Hàn Quốc và chi phí trị bệnh mỗi năm là khoảng 63 triệu won (hơn 1,1 tỷ VND). Công nghệ mới hy vọng sẽ cung cấp thêm một phương pháp chẩn đoán hiệu quả mới”, Tiến sĩ Ho Sang Jung chia sẻ.

Công trình này được hỗ trợ bởi Chương trình Nghiên cứu Cơ bản của Viện Khoa học Vật liệu Hàn Quốc (KIMS) và Quỹ Nghiên cứu Quốc gia Hàn Quốc. Ngày 9/1, kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí 'Biosensors and Bioelectronics (một tạp chí nổi tiếng thế giới trong lĩnh vực cảm biến sinh học). Nhóm nghiên cứu đã đăng ký các bằng sáng chế liên quan đến công nghệ này tại Hàn Quốc và Hoa Kỳ.

Nhóm nghiên cứu vẫn đang tiếp tục tăng cường khả năng chẩn đoán các loại ung thư khác nhau như ung thư tuyến tiền liệt, ung thư tuyến tụy, ung thư đại trực tràng và ung thư phổi bằng nước tiểu.

Thùy Mai