Đánh giá thử nghiệm độc tính tế bào của mảnh vá hộp sọ PEEK

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

4
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu thử nghiệm đánh giá độc tính tế bào của mảnh vá hộp sọ do Viện nghiên cứu và phát triển vật liệu y sinh - Công ty cổ phần y sinh Ngọc Bảo chế tạo từ vật liệu y sinh polyether ether ketone (PEEK). Bài viết trình bày đánh giá khả năng gây độc cho tế bào thận phôi người (HEK 293) của chất liệu mảnh xương sọ PEEK.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đánh giá thử nghiệm độc tính tế bào của mảnh vá hộp sọ PEEK

TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 488 - THÁNG 3 - SỐ 2 - 2020 TÀI LIỆU THAM KHẢO semitendinosus autograft. Arthroscopy, 21(4), 412–417. 1. Ferretti A., Monaco E., Giannetti S. và cộng 6. Karikis I., Desai N., Sernert N. và cộng sự. sự. (2011). A medium to long-term follow-up of (2016). Comparison of Anatomic Double- and ACL reconstruction using double gracilis and Single-Bundle Techniques for Anterior Cruciate semitendinosus grafts. Knee Surg Sports Traumatol Ligament Reconstruction Using Hamstring Tendon Arthrosc, 19(3), 473–478. Autografts: A Prospective Randomized Study With 2. Webster K.E., Feller J.A., Hartnett N. và cộng 5-Year Clinical and Radiographic Follow-up. The sự. (2016). Comparison of Patellar Tendon and American Journal of Sports Medicine, 44(5), 1225– Hamstring Tendon Anterior Cruciate Ligament 1236. Reconstruction: A 15-Year Follow-up of a Randomized 7. Zaffagnini S., Marcacci M., Lo Presti M. và Controlled Trial. Am J Sports Med, 44(1), 83–90. cộng sự. (2006). Prospective and randomized 3. Sajovic M., Vengust V., Komadina R. và cộng evaluation of ACL reconstruction with three sự. (2006). A prospective, randomized techniques: a clinical and radiographic evaluation comparison of semitendinosus and gracilis tendon at 5 years follow-up. Knee Surg Sports Traumatol versus patellar tendon autografts for anterior Arthrosc, 14(11), 1060–1069. cruciate ligament reconstruction: five-year follow- 8. Gifstad T., Sole A., Strand T. và cộng sự. up. Am J Sports Med, 34(12), 1933–1940. (2013). Long-term follow-up of patellar tendon 4. Ahldén M., Kartus J., Ejerhed L. và cộng sự. grafts or hamstring tendon grafts in endoscopic (2009). Knee laxity measurements after anterior ACL reconstructions. Knee Surg Sports Traumatol cruciate ligament reconstruction, using either Arthrosc, 21(3), 576–583. bone-patellar-tendon-bone or hamstring tendon 9. Keays S.L., Bullock-Saxton J.E., Keays A.C. và autografts, with special emphasis on comparison cộng sự. (2007). A 6-year follow-up of the effect over time. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc, of graft site on strength, stability, range of motion, 17(9), 1117–1124. function, and joint degeneration after anterior 5. Ibrahim S.A.-R., Al-Kussary I.M., Al-Misfer cruciate ligament reconstruction: patellar tendon A.R.K. và cộng sự. (2005). Clinical evaluation of versus semitendinosus and Gracilis tendon graft. arthroscopically assisted anterior cruciate ligament Am J Sports Med, 35(5), 729–739. reconstruction: patellar tendon versus gracilis and ĐÁNH GIÁ THỬ NGHIỆM ĐỘC TÍNH TẾ BÀO CỦA MẢNH VÁ HỘP SỌ PEEK Lê Thị Hồng Nhung*, Lưu Đình Mùi**, Nguyễn Lai Thành*** TÓM TẮT 50 SUMMARY Nghiên cứu thử nghiệm đánh giá độc tính tế bào INVITRO EVALUATION OF CYTOTOXICITY của mảnh vá hộp sọ do Viện nghiên cứu và phát triển OF PEEK SKULL IMPLANT vật liệu y sinh - Công ty cổ phần y sinh Ngọc Bảo chế Experimental research on the cytotoxicity to tạo từ vật liệu y sinh polyether ether ketone (PEEK). evaluate the skull PEEK implants was created by the Mục tiêu: đánh giá khả năng gây độc cho tế bào thận Institute for Research and Development of biomedical phôi người (HEK 293) của chất liệu mảnh xương sọ materials Inst - Biomedical joint stock company Ngoc PEEK. Vật liệu, phương pháp: cho phơi nhiễm bột Bao from the biomedical material polyether ether mảnh xương sọ PEEK với tế bào HEK 293 ở các dải ketone (PEEK). Target: Assess the cytotoxicity of PEEK nồng độ và thời gian tang dần. Kết quả: Tế bào ở tất skull implant material to human embryos kidney 293 cả các giếng đều có hình thái tế bào và mức độ tăng (HEK 293). Material, method: to skull implants PEEK sinh bình thường hoàn toàn tương đương với đối powder exposure with HEK cells 293 in the strips of chứng. Kết luận: Vật liệu xương sọ nhân tạo PEEK concentration and duration of the gradual tangent. The không có tác động độc tính gây chết trên dòng tế bào result: cells in all wells have cell morphology and HEK293 và có thể được coi là an toàn ở mức độ tế bào. normal levels of proliferation are equivalent to the Từ khóa: Độc tính tế bào, mảnh sọ PEEK, tạo opposite. Conclusion: The material of skull implant hình hộp sọ PEEK does not have a lethal toxic effect on the HEK293 cell and can be considered safe at the cellular level. Keywords: cytotoxicity, PEEK skull implant, *Trường đại học Y Hà Nội cranioplasty **Viện Nghiên cứu và Phát triển vật liệu Y sinh ***Đại học Quốc gia Hà Nội I. ĐẶT VẤN ĐỀ Chịu trách nhiệm chính: Lê Thị Hồng Nhung Độc tính tế bào (cytotoxicity) là yếu tố quan Email: nhunglehmu@gmail.com trọng đối với một sản phẩm cấy ghép y tế theo Ngày nhận bài: 9.01.2020 ISO 10993 và TCVN. Mảnh vá hộp sọ PEEK là Ngày phản biện khoa học: 26.2.2020 sản phẩm được chế tạo từ vật liệu y sinh Ngày duyệt bài: 10.3.2020 polyether ether ketone (PEEK). Đây là một loại 193
vietnam medical journal n02 - MARCH - 2020 nhựa nhiệt dẻo có các đặc tính cơ học như độ độc tính của hóa chất-vật liệu. Tế bào được bền, tính đàn hồi và sinh học giống như xương dùng thử nghiệm có nguồn gốc từ ATCC và lưu tự nhiên. Mảnh vá hộp sọ được sử dụng để tạo giữ trong ngân hàng tế bào, bộ môn Sinh học Tế hình khuyết sọ cho các trường hợp không thể sử bào, khoa Sinh học, trường ĐHKHTN. Tế bào dụng xương tự thân của chính bệnh nhân vì HEK293 có hình dạng đa giác, khả năng phân nhiều lý do khác nhau, như xương bị vỡ vụn sau chia mạnh và sức sống ổn định qua nhiều lần chấn thương, mất xương hoặc sử dụng xương tự cấy chuyển. Môi trường nuôi cấy được chuẩn bị thân nhưng sau một thời gian bị tiêu xương gây như trong Bảng 2. sập lún. Đã có nhiều vật liệu được sử dụng để - Hoạt hóa và nuôi cấy tế bào HEK293 trong thay thế mô xương sọ để tạo hình vùng khuyết 1-2 tuần với 3 lần cấy chuyển để ổn định dòng xương, trong số đó, PEEK được đánh giá có tế bào trước khi tiến hành kiểm tra tác động của nhiều đặc tính phù hợp sinh học, đặc biệt là có vật liệu (Hình 1). tính phù hợp mô và không gây độc cho tế bào. Viện nghiên cứu và phát triển vật liệu y sinh đã nghiên cứu, chế tạo thành công mảnh vá hộp sọ PEEK bằng hai phương pháp: ép phun và in 3D. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đánh giá khả năng gây độc cho tế bào của sản phẩm sau khi chế tạo ở giai đoạn hoàn thiện nhằm đảm bảo tiêu chuẩn cấy ghép trên lâm sàng. Mục tiêu: “Đánh giá tỷ lệ sống của tế bào thận phôi người trong môi trường chứa vật liệu thử với Hình 1. Hình thái tế bào HEK293 trong điều nồng độ và thời gian tăng dần” kiện nuôi cấy ổn định 2.2.2. Chuẩn bị mẫu vật liệu II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP - Dụng cụ nghiền mẫu gồm: Thanh dũa mài 2.1 Vật liệu bằng kim loại cứng, panh gắp mẫu, đĩa petri - Để thử nghiệm độc tính tế bào: Mảnh vá đựng mẫu và ống eppendorf (chứa mẫu sau khi hộp sọ PEEK sau khi hoàn thiện qui trình chế tạo nghiền) (Hình 2. Tất cả các dụng cụ đều phải được nghiền nhỏ thành hạt nhỏ.Quá trình thực được khử trùng ướt (121oC, 20 phút) và sấy khô hiện thao tác phải đảm bảo vô trùng, không có trước khi sử dụng. tác động của hóa chất, nhiệt độ để tránh tác Các vật liệu thử nghiệm được nghiền nhỏ động đến mẫu nghiên cứu. bằng cơ học (Hình 2). Sau khi nghiền nhỏ, các Xương sọ PEEK, ký hiệu PEEK -XS mẫu được đựng trong ống Eppendorf 1.5mL, khử 2.2 Phương pháp và quy trình thực hiện trùng trước khi pha vào trong môi trường nuôi tế 2.2.1.Chuẩn bị tế bào HEK293 bào để phòng tránh trường hợp bị nhiễm vi - Dụng cụ và thiết bị nuôi cấy: Chai nuôi cấy khuẩn khi xử lý nghiền mẫu. T25, pipette và tip 1000µl, tip 200 µl, tip10 µl, buồng đếm tế bào, tủ ấm nuôi tế bào (37 oC, 5%CO2), máy ly tâm Hettich EBA 270. - Một số hóa chất khác: PBS, Trypsin 0.25%/ EDTA 0.02% Bảng 2: Thành phần môi trường nuôi cấy tế bào Thành phần Nồng độ Huyết thanh thai bò (FBS - 10%v/v Hình 2. Hình ảnh mẫu trước và sau khi Fetal Bovine Serum) nghiền nhỏ bằng cơ học Penicillin 100µg/mL 2.2.3.Đánh giá tác động lên sức sống tế Streptomycin 100U/mL bào bằng kit Celltiter Glo® Luminescent Bổ sung tới đủ DMEM High Glucose Cell Viability Assay lượng cần pha Kit Celltiter Glo® Luminescent Cell Viability - Dòng tế bào HEK293 là dòng tế bào thận Assay (Promega) được sử dụng trong các thử phôi người (Human Embryonic Kidney), là một nghiệm đánh giá tác động của một chất lên sức dòng tế bào thương mại được sử dụng phổ biến sống tế bào. Kit cho phép đánh giá tỉ lệ tế bào trong các nghiên cứu trên tế bào, đặc biệt là sống và chết dựa trên đánh giá gián tiếp thông chuyển nạp gen, biểu hiện protein và đánh giá 194
TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 488 - THÁNG 3 - SỐ 2 - 2020 qua lượng ATP nội bào giải phóng từ số lượng tế ghi nhận bằng máy Microplate Luminescence – bào sống có mặt trong mỗi giếng. Cơ chế hoạt Hidex Chameleon. Tế bào càng nhiều thì lượng động của kit Celltiter Glo® Luminescent là ly giải ATP được giải phóng ra càng lớn, ánh sáng phát tế bào và giải phóng ATP nội bào. ATP là năng ra càng mạnh, tín hiệu máy nhận được càng cao. lượng được sử dụng để chuyển Luciferin thành Cường độ ánh sáng máy ghi nhận được ở mỗi Oxyluciferin đồng thời phát ra ánh sáng ở bước giếng trong đĩa nuôi cấy tỷ lệ thuận với số lượng sóng 560nm (Hình 3). Tín hiệu ánh sáng được tế bào có trong giếng. Hình 3. Nguyên lý hoạt động của kit Kit Celltiter Glo® Luminescent Cell Viability Assay (Promega) Quy trình thực hiện: - Cấy chuyển tế bào lên đĩa 96 giếng với mật độ tế bào 5000 tế bào/giếng. - Pha vật liệu vào trong môi trường nuôi cấy theo một dải nồng độ giảm dần đều như trình bày trong bảng 3. Bảng 3: Dải nồng độ vật liệu thử nghiệm Tên vật liệu Dải nồng độ (mg/mL) Xương sọ PEEK 0.078 0.156 0.31 0.62 1.25 2.5 5 10 - Sau 24h cấy chuyển tế bào, hút bỏ môi - Thu thập dữ liệu và phân tích bằng phần trường cũ, bổ sung môi trường chứa vật liệu vào mềm GraphPad Prism5. giếng. Mỗi nồng độ vật liệu được tra vào 3 giếng để đảm bảo dữ liệu thu được đạt độ lặp lại có III.KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH tính thống kê. Đối chứng âm là 3 giếng chứa tế Ảnh chụp tế bào ở các nồng độ thí nghiệm bào chỉ có môi trường nuôi cấy và không chứa khác nhau được trình bày trong Hình 4 và kết vật liệu. quả phân tích mức độ tăng sinh tế bào so với đối - Ủ đĩa vào tủ nuôi cấy trong 48 tiếng. chứng được thể hiện trong Hình 5. Trên các kết - Sau đó, bổ sung 100µL Celltiter Glo® Luminescent quả thu nhận được, ta có thể thấy hầu như vào mỗi giếng chứa sẵn 100µL môi trường. không có tác động tiêu cực của vật liệu xương sọ - Lắc đĩa 2000 vòng/phút trong 2 phút trên lên sức sống của tế bào HEK293. Tế bào ở tất cả máy lắc mẫu. các giếng đều có hình thái tế bào và mức độ - Đo tín hiệu phát quang trên máy Microplate tăng sinh bình thường hoàn toàn tương đương Luminescence – Hidex Chameleon. với đối chứng bổ sung thêm vật liệu vào môi trường nuôi cấy. Hình 4. Hình ảnh tế bào HEK293 sau 48 giờ phơi nhiễm với vật liệu xương sọ nhân tạo PEEK. (A: đối chứng âm), (B,C,E,G,H ở các nồng độ bột PEEK khác nhau 195
vietnam medical journal n02 - MARCH - 2020 xương sọ nhân tạo PEEK đều cho thấy không có tác động độc tính gây chết trên dòng tế bào HEK293 và có thể được coi là an toàn ở mức độ tế bào. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. RaeT. (2009), The toxicity of metals used in orthopaedic prostheses. An experimentalstudy using cultured human synovial fibroblasts, J. Bone Joint Surg. Br. 63B; 435–440. 2. StiehlerM., LindM., MygindT., BaatrupA., Dolatshahi-PirouzA., Foss. F. (2008) Besenbacher, M. Kassem, C. Bünger, Morphology, Hình 5. Đường biểu diễn thể hiện tỉ lệ tế bào proliferation, and osteogenicdifferentiation of HEK sống so với đối chứng sau 48 giờ phơi mesenchymal stem cells cultured on titanium, nhiễm vật liệu xương sọ nhân tạo tantalum, andchromium surfaces, J. Biomed. Quan sát trong ảnh có thể thấy được các Mater.Res.A 86 448–458. 3. CiteauA., GuicheuxJ., VinatierC., Layrolle mảnh vật liệu nhỏ rất rõ ràng do chúng không tan T.P,Nguyen P, Pilet G (2005).,In vitro biological trong môi trường nuôi cấy vì tính chất vật lý của effects of titanium rough surface obtained by bản thân vật liệu. Đường biểu diễn thể hiện tỉ lệ calcium phosphate grid blasting, Biomaterials 26; tế bào HEK sống so với đối chứng sau 48 giờ phơi 157–165. Hodge, Tissue reaction in rabbit muscle nhiễm vật liệu xương sọ nhân tạo. Tỉ lệ tế bào exposed to metallic implants, J. Biomed. Mater. Res. 1 135–149. sống so với giếng đối chứng luôn dao động trong 4. RaeT. (2011), The toxicity of metals used in khoảng 100% cho thấy không có sự tác động của orthopaedic prostheses. An experimentalstudy vật liệu lên sức sống tế bào kể cả ở những giếng using cultured human synovial fibroblasts, J. Bone có nồng độ vật liệu rất cao là 5 và 10mg/mL. Kết Joint Surg. Br. 63B;435–440. 5. StiehlerM., LindM., MygindT., BaatrupA, quả này cho thấy khá rõ ràng vật liệu không gây Dolatshahi-PirouzA., FossM., BesenbacherF., ức chế tăng sinh đối với tế bào HEK293, nghĩa là KassemM., BüngerC. (2008), Morphology, không có độc tính làm chết tế bào. proliferation, and osteogenicdifferentiation of mesenchymal stem cells cultured on titanium, IV. KẾT LUẬN tantalum, andchromium surfaces, J. Biomed. Kết quả thử nghiệm tất cả các mẫu vật liệu Mater.Res.A 86; 448–458. ĐÁNH GIÁ ĐỘC TÍNH PHÁC ĐỒ TOPOTECAN TRÊN BỆNH NHÂN UNG THƯ CỔ TỬ CUNG TIẾN TRIỂN TẠI BỆNH VIỆN K Nguyễn Tiến Quang*, Lê Thanh Đức*, Đặng Tiến Giang* TÓM TẮT trị ung thư cổ tử cung tiến triển, trong đó phác đồ đơn trị liệu với topotecan được nghiên cứu sử dụng rộng 51 Đặt vấn đề: Ung thư cổ tử cung là nguyên nhân rãi trên thế giới. Đối tượng và phương pháp: gây tử vong hàng đầu trong các ung thư sinh dục nữ. Nghiên cứu hồi cứu kết hợp tiến cứu trên 43 bệnh Mặc dù hóa trị bước đầu với phác đồ có platin cho tỉ lệ nhân ung thư cổ tử cung tiến triển, tại bệnh viện K. đáp ứng cao, tuy nhiên đa số các trường hợp tiến Kết quả: Độc tính trên hệ tạo huyết mức độ nhẹ. triển trở lại sau điều trị. Việc lựa chọn các bước điều 20,9% giảm bạch cầu hạt độ 4, 18,4% giảm bạch cầu trị tiếp theo phụ thuộc chủ yếu vào thể trạng bệnh độ 4. 11,6% thiếu máu độ 3-4, giảm tiểu cầu độ 1-2 nhân. Các bệnh nhân ung thư cổ tử cung có tiên là 65,1%. Không có BN suy gan thận nặng, tác dụng lượng chung xấu, thể trạng thường kém, mục tiêu không mong muốn chủ yếu là nôn và rối loạn chức điều trị chủ yếu là kéo dài thời gian sống thêm không năng gan, chủ yếu ở mức độ nhẹ và vừa. Kết luận: tiến triển và giảm nhẹ triệu chứng bằng đơn hóa trị. Phác đồ đơn trị liệu topotecan có hiệu quả trên bệnh Hiện nay có nhiều phác đồ được sử dụng trong điều nhân ung thư cổ tử cung tiến triển thất bại với hóa trị có platin. Từ khóa: Ung thư cổ tử cung tiến triển. *Bệnh viện K Chịu trách nhiệm chính: Nguyễn Tiến Quang SUMMARY Email: ntienquangbvk@gmail.com EVALUATING TOXICITY OF TOPOTECAN IN Ngày nhận bài: 7.01.2020 THE TREATMENT OF ADVANCED CERVICAL Ngày phản biện khoa học: 28.2.2020 CANCER, IN K HOSPITAL Ngày duyệt bài: 9.3.2020 196