Nghiên cứu chế tạo màng tim bò vô bào gia cường bằng glutaraldehyde và gắn heparin đạt tiêu chí làm mảnh vá tim mạch - NCS. Nguyễn Thị Ngọc Mỹ

Tên đề tài luận án: Nghiên cứu chế tạo màng tim bò vô bào gia cường bằng glutaraldehyde và gắn heparin đạt tiêu chí làm mảnh vá tim mạch
Ngành: Sinh lý học người và động vật
Mã số ngành: 9420104
Họ tên nghiên cứu sinh: Nguyễn Thị Ngọc Mỹ
Khóa đào tạo: 2018
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Trần Lê Bảo Hà
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM
1. Tóm tắt luận án
Màng tim bò đã và đang được sử dụng trong chế tạo các mảnh vá tim mạch. Màng tim bò được xử lý loại tế bào và khâu mạch bằng glutaraldehyde nhằm hạn chế đáp ứng miễn dịch, tăng cường độ bền và thời gian tồn tại trong cơ thể. Khung nền ngoại bào (ECM) từ mô màng tim cũng được chứng minh khả năng hỗ trợ sự quá trình tái tạo và sát nhập mô chủ. Tuy nhiên, hai vấn đề tồn động của các mảnh vá tim mạch hiện nay là khoáng hoá do nguy cơ gây độc của Glutaraldehyde và bám dính huyết khối do thành phần ECM cho phép các yếu tố đông máu và protein huyết tương thẩm thấu và bám dính. Do đó, lĩnh vực chế tạo mảnh vá tim mạch từ màng tim bò vẫn đang được nghiên cứu. Các tác nhân khử tế bào như Sodium dodecyl sulfate (SDS) và gia cường bằng glutaraldehyde cần được khảo sát và tối ưu. Để cải thiện đặc tính tương hợp máu, hướng tiếp cận gắn heparin được xem là tiêm năng, nhờ vào hoạt tính chống đông máu của heparin. Tuy nhiên, các kết quả hệ thống về hiệu quả gắn heparin lên bề mặt màng tim bò vô bào gia cường vẫn chưa được công bố. Luận án tiến hành nghiên cứu chế tạo màng tim bò vô bào gia cường và gắn heparin nhằm đạt được tiêu chí làm mảnh vá tim mạch.
Quy trình khử tế bào và gia cường màng tim bò được nghiên cứu. Các đặc tính cần có ở mảnh vá tim mạch như cơ tính, khả năng tồn tại, an toàn và tương hợp máu cũng được khảo sát. Từ quy trình chế tạo tối ưu, màng tim bò vô bào gia cường đã đạt được phần lớn các tiêu chí đề ra. Đặc tính tương hợp máu kém do khối máu đông và tiểu cầu bám dính trên màng. Trong giai đoạn tiếp theo, quy trình gắn heparin lên màng bằng phương pháp lắp ráp từng lớp có kết hợp Dihydroxy-iron (viết tắt DHI) được nghiên cứu. Kết quả cho thấy sau bảy chu kỳ lắp ráp, heparin được cố định thành công và với hàm lượng cao hơn đáng kể so với phương pháp ủ đơn giản. Heparin cũng có thể được thải ra và duy trì bề mặt kháng đông máu. Màng có cố định heparin cũng hạn chế sự bám dính tiểu cầu và không gây tán huyết, do đó, chứng minh cho đặc tính tương hợp máu của màng. Sau 24 giờ thải heparin, màng thể hiện tính an toàn và hỗ trợ sự bám dính của tế bào nội mô trên cả hai bề mặt màng. So với bề mặt sợi, bề mặt thanh mạc của màng cho phép duy trì sự tăng trưởng và bám dính của tế bào lên đến bảy ngày đánh giá. Các kết quả in vitro này giúp dự đoán màng tim bò vô bào có cố định heparin có khả năng chống đông máu tại thời điểm cấy ghép, màng có khả năng hỗ trợ nội mô hoá do đó giúp duy trì đặc tính tương hợp máu của màng sau thời gian thải heparin. Ở giai đoạn thử nghiệm trên động vật, màng được chứng minh về tính tương hợp in vivo khi ghép trên chuột thí nghiệm. Về thử nghiệm chức năng, màng được ghép vào động mạch cảnh của thỏ thí nghiệm. Tại thời điểm phẫu thuật cho phép tạo hình thành công, không có hiện tương chảy máu vết khâu và duy trì hoạt động của mạch máu. Sau bảy tuần cấy ghép, so với tình trạng tắc mạch ở nhóm màng thương mại, một trường hợp được ghép màng tim bò vô bào cố định heparin đã duy trì trạng thái thông mạch, không xuất hiện đông máu trong lòng mạch. Đối với nhóm thí nghiệm này, tuy hiện tượng bao sợi hoá mảnh ghép vẫn diễn ra, mô mạch máu mới được hình thành và thống nhất với mạch máu chủ, do đó, chỉ ra màng có khả năng được sử dụng làm mảnh vá mạch máu.
2. Những kết quả mới của luận án
- Màng tim bò vô bào gia cường thoả được phần lớn các tiêu chí của mảnh vá tim mạch, nhưng gây đông máu và bám dính tiểu cầu trên bề mặt màng
- Heparin được cố định thành công lên màng tim bò vô bào gia cường theo nguyên tắt lắp ráp từng lớp, với hàm lượng cao hơn đáng kể so với phương pháp ủ thông thường
- Màng tim bò vô bào gia cường có cố định heparin thể hiện đặc tính tương hợp máu tốt, đồng thời cho phép nội mô hoá sau thời gian thải heparin
- Màng tim bò vô bào gia cường có cố định heparin thể hiện đặc tính tương hợp sinh học in vivo
- Ở đánh giá chức năng, trường hợp không xuất hiện huyết khối lòng mạch, mô mạch máu mới hình thành và thông nhất với mô mạch máu chủ được ghi nhận
3. Các ứng dụng/ khả năng ứng dụng trong thực tiễn hay những vấn đề còn bỏ ngỏ cần tiếp tục nghiên cứu
- Các cơ chế phân tử trong tương tác giữa màng, heparin và tế bào nội mô cần được nghiên cứu sâu hơn nhằm làm rõ cho tác động hỗ trợ nội mô hoá
- Thử nghiệm chức năng của màng cần được thực hiện với số lượng động vật lớn hơn với thời gian dài nhằm khẳng định hiệu quả cấy ghép
- Các quy trình nghiên cứu khả năng được áp dụng trong thực tế chế tạo màng ghép cho lĩnh vực tim mạch nói riêng và cho lĩnh vực y sinh nói chung (như trong nghiên cứu kỹ nghệ mô, làm màng điều trị ngăn trong nha khoa, thẩm mỹ)