Công bố phương pháp terahertz đo natri không cần lấy máu

Theo Optica, các nhà nghiên cứu tại Đại học Thiên Tân (Trung Quốc) vừa công bố một phương pháp hoàn toàn mới để đo mức natri trong máu mà không phải lấy máu. Bằng cách kết hợp bức xạ terahertz với kỹ thuật quang âm, nhóm đã tạo ra hệ thống giám sát liên tục nồng độ natri trong thời gian thực, ngay cả qua lớp da.

Thông thường, đo natri trong máu đòi hỏi xét nghiệm truyền thống, gây khó chịu và tốn thời gian. Trong khi đó, công nghệ mới sử dụng sóng terahertz — loại sóng điện từ có năng lượng thấp, an toàn cho cơ thể và ít bị tán xạ hơn ánh sáng khả kiến — để kích thích các ion natri. Khi các ion này hấp thụ năng lượng, chúng tạo ra sóng siêu âm mà thiết bị có thể ghi nhận.

Một trong những trở ngại lớn nhất khi ứng dụng sóng terahertz là nước trong cơ thể hấp thụ rất mạnh bức xạ này, khiến việc đo lường trở nên nhiễu loạn. Để khắc phục, nhóm nghiên cứu đã thiết kế một hệ thống quang âm đa phổ: sóng terahertz được chiếu vào mạch máu dưới da, rồi các rung động đặc trưng của natri được chuyển thành tín hiệu âm thanh. Nhờ đó, thiết bị có thể tách biệt tín hiệu natri với “nhiễu” từ nước, đạt độ chính xác cao.
Thí nghiệm trên chuột sống cho thấy hệ thống này đo được biến đổi natri máu chỉ trong vài mili giây và duy trì giám sát liên tục hơn 30 phút. Đặc biệt, ngay cả khi đo ở tay người khỏe mạnh mà không làm lạnh da, thiết bị vẫn phát hiện tín hiệu natri tỷ lệ thuận với lưu lượng máu dưới bề mặt.

Ông Điền Chấn (Zhen Tian), Đại học Thiên Tân, cho biết: “Bằng cách bổ sung công nghệ quang âm, chúng tôi đã vượt qua được những thách thức này và lần đầu tiên chứng minh khả năng phát hiện ion trực tiếp trong cơ thể sống nhờ sóng terahertz. Đây là bước tiến quan trọng hướng đến việc đưa các kỹ thuật dựa trên terahertz vào ứng dụng lâm sàng.”

Trong tương lai, nhóm sẽ tiếp tục nghiên cứu các vị trí đo tối ưu trên cơ thể người – chẳng hạn như bên trong miệng – để tăng độ nhạy và giảm nhiễu do nước. Đồng thời, họ đang phát triển phương pháp xử lý tín hiệu mới giúp hạn chế nhiễu mà không cần làm lạnh, nhằm đưa công nghệ vào ứng dụng lâm sàng dễ dàng hơn.

Ngoài theo dõi natri, hệ thống này còn tiềm năng nhận diện nhiều phân tử sinh học khác – từ đường huyết đến protein và enzyme – nhờ “dấu vân tay” hấp thụ terahertz đặc trưng của mỗi chất. Công nghệ này được kỳ vọng sẽ hỗ trợ chẩn đoán và điều trị các rối loạn điện giải, đồng thời nâng cao tính an toàn cho người bệnh./.