Xem mẫu

  1. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG…………………….  TIỂU LUẬN Nhóm vật liệu sinh học trong nhãn khoa và bài tiết -1-
  2. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT 1.ĐÁP ỨNG MIỄM DỊCH ĐẶC HIỆU: 1.1 Khái niệm: Miễn d ịch đặc hiệu (specific immunity) hay miễn dịch thu được (aquired immunity) là loại đ ề kháng củ a cơ thể được kích thích bởi các vi sinh vật xâm nhập vào các mô . Như vậy kiểu đáp ứng này là để thích ứng với sự có mặt của các vi sinh vật khi chúng đã xâm nhập vào cơ th ể. 1.2 Đặc tính chung của miễn dịch đặ c hiệu: 1.2.1. Tính đặc hiệu và đa dạng Đáp ứng miễn dịch đ ặc hiệu cho từng kháng nguyên khác nhau và cả n gay cho từng thành ph ần cấu trúc củ a kháng nguyên như protein, polysaccharide hoặc đại phân tử (Hình 1.4). Những thành ph ần này của kháng nguyên đư ợc gọi là quyết định kháng nguyên hay epitop. Tính đặc hiệu này có được là nh ờ trên màng của các tế bào lymphô riêng lẻ có những thụ thể riêng đ ể nhận diện những cấu trúc kháng nguyên khác nhau. Trong cơ thể được gây miễn d ịch có nhiều clôn tế bào lymphô với tính đ ặc hiệu khác nhau tồn tại, chúng có thể nhận diện và đáp ứng lại tất cả kháng nguyên ngoại lai. Khái niệm này là nền tảng của lý thuyết chọn clôn mà chúng ta sẽ đề cập đến về sau này. -2-
  3. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT 1.2.2. Nhớ miễn dịch Sự tiếp xúc của hệ m iễn dịch với kháng nguyên lạ làm tăng cường đáp ứng với kháng nguyên đó khi nó xâm nhập cơ thể các lần sau. Đáp ứng các lần lặp lại về sau đối với một kháng nguyên đư ợc gọi là đáp ứng miễn dịch thứ cấp. Đáp ứng này thường nhanh hơn, m ạnh hơn và khác về ch ất so với đáp ứng sơ cấp khi cơ thể tiếp xúc kháng nguyên lần đầu tiên. Nhớ m iễn dịch có được một phần là do cứ mỗi lần tiếp xúc với cơ thể thì kháng nguyên mở rộng clôn lymphô đặc hiệu cho kháng nguyên đó. Đồng thời, sự kích thích tế bào lymphô nguyên vẹn của kháng nguyên tạo ra các tế bào nhớ tồn tại lâu dài. Tế bào nhớ có tính chất đặc biệt làm cho chúng loại bỏ kháng nguyên hiệu quả hơn so với tế bào lymphô nguyên vẹn. Ví dụ, tế bào lymphô B nh ớ sản xu ất kháng thể liên kết với kháng nguyên với ái lực m ạnh hơn so với tế b ào B chưa từng tiếp xúc với kháng nguyên đó. Tế bào T nhớ cũng có khả năng trở về nơi nhiễm trùng nhanh hơn tế bào T nguyên vẹn (tức chưa từng tiếp xúc kháng nguyên). 1.2.3. Chuyên môn hoá Hệ thống miễn dịch đáp ứng một cách đặc biệt và khác nhau đối với từng vi sinh vật sao cho có thể tạo hiệu quả tối đa cho cơ chế đề kháng. Như vậy, miễn dịch dịch thể và miễn dịch tế b ào được hình thành mộ t cách khác nhau dưới sự kích thích củ a nh ững loại vi sinh vật khác nhau ho ặc các giai đo ạn nhiễm trùng khác nhau (ngoại bào và nội bào) của một vi sinh vật để bảo vệ cơ thể chủ chống lại loại vi sinh vật đó vào giai đoạn nhiễm trùng đó. Và ngay trong từng kiểu miễn dịch dịch th ể h ay tế bào thì bản chất của kháng th ể h ay tế bào T được tạo ra cũng khác nhau tuìy loại vi sinh vật kích thích. 1.2.4. Tự giới hạn Tất cả đ áp ứng miễn dịch bình thường sẽ phai nhạt dần theo th ời gian để trả lại hệ miễn dịch ở trạng thái ngh ỉ ban đầu, tình trạng này gọi là h ằng định nội môi (homeostasis). Tình trạng cân bằng d ịch thể được duy trì chủ yếu là vì đáp ứng miễn dịch được khởi động bởi kháng nguyên và nhắm đến loại trừ kháng nguyên, và như vậy tức là loại trừ n guyên nhân gây hoạt hoá tế bào lymphô. Ngoài ra, kháng nguyên và đáp ứng miễn dịch còn kích thích cơ ch ế điều hoà nhằm ức ch ế chính đáp ứng này. 1.2.5. Không phản ứng với bản thân Một trong những tính chất quan trọng của hệ miễn dịch của người bình thư ờng là khả năng nh ận biết, đáp ứng và lo ại bỏ kháng nguyên lạ (không ph ải của b ản thân) và không ph ản ứng lại để gây hại cho cơ thể (bản thân). Tính ch ất không đáp ứng miễn dịch này còn được gọi là dung nạp. Dung nạp đố i với kháng nguyên bản thân, tức tự dung nạp, được duy trì bởi nhiều cơ chế. Những cơ ch ế n ày bao gồm loại bỏ tế bào lymphô có mang thụ thể đặc hiệu cho kháng nguyên b ản thân và cho phép tế bào lymphô tiêu diệt các kháng nguyên tự thân có kh ả n ăng tạo ra phản ứng chố ng lại bản thân.Những bất thường về kh ả năng tự dung nạp có th ể d ẫn đến đáp ứng miễn dịch đối -3-
  4. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT với kháng nguyên bản thân (tự kháng nguyên) và hình thành các b ệnh tự miễn. Các tính chất trên đây củ a miễn dịch thu được rất cần thiết để duy trì ch ức năng đề kháng bình thường của cơ thể chủ . 1.3 Các giai đoạn của đáp ứng miễn dịch đặc hiệu: Quá trình đáp ứng miễn d ịch thu được có thể chia thành nhiều giai đo ạn khác nhau: nh ận diện kháng nguyên, hoạt hoá tế b ào lymphô, và giai đo ạn hiệu quả (loại trừ kháng guyên). Sau đó là sự trở lại h ằng đ ịnh nội môi và duy trì tính nhớ miễn dịch (Hình 1.6). Tất cả đáp ứng miễn d ịch đều được khởi đ ầu bằng nhận diện kháng nguyên đặc hiệu. Sự nhận diện này dẫn đ ến hoạt hoá tế bào lymphô và sau đó là hình thành các cơ ch ế hiệu quả để làm chức năng loại bỏ kháng nguyên. Sau khi kháng nguyên được lo ại bỏ, đáp ứng m iễn dịch dịu đi và trở lại tình trạng hằng đ ịnh nộ i môi. Hình 1.6. Các giai đoạn của đáp ứng miễn d ịch thu được 1.4 Phát hiện kháng nguyên, kháng thể: 1.4.1 Nhận diện kháng nguyên Mỗi cá thể sở hữu một lượng tế b ào lymphô với rất nhiều clôn khác nhau. Mỗ i clôn mang sẵn những yếu tố để nh ận diện và đáp ứng với một quyết đ ịnh kháng nguyên nh ất định. Khi kháng nguyên xâm nh ập cơ thể nó tìm đến clôn lymphô tương ứng và ho ạt hoá nó. Quan niệm cơ bản này đư ợc gọi là thuyết ch ọn clôn (clonal selection h ypothesis), lần đầu tiên được Niels Jerne đưa ra vào năm 1955 và được Macfarlane Burnet làm sáng tỏ vào năm 1957. Đây là giả thuyết giải thích tại sao h ệ thống miễn dịch lại có thể đáp ứng với một số lượng rất lớn các lo ại kháng nguyên khác nhau. Theo giả thuyết này, các clôn lymphô đ ặc hiệu kháng nguyên đ ã có sẵn trong cơ thể -4-
  5. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT trước khi tiếp xúc với kháng nguyên. Những tế bào trong cùng clôn mang thụ thể kháng nguyên giống hệt nhau và khác với tế bào của clôn khác. Mặc dù rất khó để xác định giới h ạn trên của số lượng quyết định kháng nguyên mà hệ m iễn dịch của m ột cá thể động vật có vú có th ể nhận diện đư ợc, nhưng người ta thường cho rằng con số này là vào khoảng từ 107 đến 109. Đây là con số ước lượng hợp lý đố i với số lượng protein thụ thể kháng nguyên được sản xuất và do đó người ta cho rằng số lượng clôn tế bào lymphô hiện diện trong cơ th ể cũng như th ế. Kháng nguyên lạ sẽ tương tác với clôn tế b ào lymphô đ ặc hiệu cho kháng nguyên đó tồn tại sẵn trong mô lymphô đ ể tạo ra đáp ứng miễn dịch. Hình 1.7. Thuyết chọn clôn Mỗi kháng nguyên (x hoặc y) ch ọn một clôn lymphô đặc hiệu đã có sẵn và kích thích sự tăng sinh, biệt hoá của clôn đó. Sơ đồ này chỉ trình bày quá trình lymphô B phát triển thành tế bào hiệu quả và tiết ra kháng thể, nhưng nguyên lý này cũng áp dụng cho cả tế bào T. Những nguyên lý cơ bản của thuyết chọn clôn đã dần được chứng minh một cách thuyết ph ục qua nhiều thí nghiệm và tạo nên n ền tảng cho quan niệm hiện nay về sự nhận diện kháng nguyên củ a tế b ào lymphô đặc hiệu. -5-
  6. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT 1.4.2 Phát hiện kháng thể Để đ ánh giá một b ệnh nhân có sản xu ất kháng thể chống lại mộ t vật lạ (như vật ghép) hay không, bệnh nhân cần được lấy và kiểm tra mẫu máu, sau đó kết quả được so sánh với nhóm đối chứng. Chọn lựa đối chứng thích hợp là một vấn đề lớn. Quy trình kiểm tra yêu cầu một đối ch ứng dương đã biết (thường khó để đ ạt được một đánh giá đáp ứng với vật ghép), và một đối chứng âm đã biết (thường là nước muối, môi trường nuôi cấy mô hoặc huyết thanh bò, ngự a dùng trong nuôi cấy mô). Các mẫu đố i chứng cho b ệnh nhân được thu nh ận từ các cá thể bình thường không ghép và không bệnh, các cá thể b ị bệnh (ví dụ viêm khớp) nhưng không ghép (ví dụ thay th ế kh ớp toàn bộ), các cá thể ghép và không có trục trặc, các cá thể đã được ch ẩn đoán ghép thất bại. Các kết qu ả cần được phân tích để ch ắc ch ắn liệu kháng thể có tăng ở bệnh nhân hay không và liệu sự hiện diện của kháng thể có liên quan đến sự thất b ại vật ghép hay không. Thử nghiệm phổ biến nhất dựa trên sự cố đ ịnh kháng nguyên vào một bề m ặt rắn như là polystyren. Quy trình chung được chỉ ra trong Hình 1 Hình 1: Thử nghiệm miễn dịch chuẩn. Một kháng nguyên được cố định với một giá thể rắn và gắn với một kháng thể đặc hiệu trong dung dịch. Kháng thể gắn kết được phát hiện nhờ gắn với một kháng thể thứ cấp đ ược đánh dấu (enzym, đồng vị…) Phát hiện kháng th ể gắn bằng cách sử dụ ng enzym (th ử nghiệm EIA ho ặc ELISA) hay một kháng thể đánh dấu đồng vị phóng xạ (RIA). 1.5 Đáp ứng miễn dịch của người với các vật liệu 1.5.1 Nhựa Vật liệu nhựa được dùng để chế tạo găng, bao cao su… là cao su (elastomer) trích từ th ực vật. Dị ứng với nhựa thường là loại I (đáp ứng qua trung gian IgE) với -6-
  7. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT ph ản ứng tức thì (trong vòng vài phút) có th ể đ e dọa sự sống. Tuy nhiên, nhự a không được sử dụng để ch ế tạo vật liệu ghép trong thời gian dài nên các đáp ứng thời gian dài không được chú ý. 1.5.2 Collagen Collagen được thu nh ận từ các nguồn vật liệu tự nhiên như da, mô bò… Đây là một protein ngoại lai nên nó có kh ả năng kích thích nhiều đáp ứng miễn dịch. Các kháng thể của lớp IgE, IgM, IgG và các đáp ứng miễn d ịch qua trung gian tế bào đ ã được quan sát. Phòng ngừa quan trọng là loại bỏ càng nhiều vật liệu ngoại lai càng tốt. Do collagen của các loài động vật có vú có cấu trúc tương tự n ên có thể loại bỏ các protein nhiễm và để lại vật liệu không sinh d ị ứng. Xử lý hóa h ọc và khâu m ạch collagen có thể làm giảm tính sinh kháng nguyên. Các sản ph ẩm collagen cần được đánh giá cẩn thận về khả năng kh ởi động các đáp ứng miễn dịch. 1.5.3 Các polymer tổng hợp Các vật liệu này d ựa trên nền tảng các thành ph ần carbon, hydro, nitơ và oxy tạo nên h ệ sinh học. Do đó việc tạo ra các vật liệu có tính kháng nguyên là không th ể xảy ra. Tuy nhiên, một số vật liệu polymer có nửa hóa học là đáng quan tâm như polysiloxane (silicone elastomer), polyurethane, poly(methyl)methacrylate…. 2. ỨNG DỤNG VẬT LIỆU SINH HỌ C TRONG NHÃN KHOA 2.1 Kính áp tròng : 2.1.1 Định nghĩa Kính áp tròng là loại th ấu kính được đặt vào giác mạc của mắt, nhằm mục đích sửa chữa hay thẩm m ĩ. Chúng là vật liệu quang học truyền ánh sáng khả kiến tố t ngoài ra chúng còn có thể được thêm vào các sắc tố thuố c nhuộm, các ch ất phụ gia hấp thụ tia UV để có hiệu quả thẩm m ĩ và b ảo vệ mắt. 2.1.2Các đặc tính lý tưởng của kính áp tròng: Khả năng truyền oxy cao Tính thấm ướt màng mắt Chống tích lũy chất cặn b ề m ặt Độ b ền hóa học cao Dễ d àng làm sạch 2.1.3Các polymer để sản xu ất kính sát tròng: + Polymethylmathacrylate (PMMA) Có d ạng chuỗi th ẳng, kị nước, trong suố t tại nhiệt động phòng. Chúng truyền sáng rất tốt, dai và b ền. Tuy nhiên, PMMA tan nhiều trong dung môi, nhiệt độ sử dụng th ấp -7-
  8. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT (khoảng 50oC), chống mỏi yếu và nhạy cảm với vết n ứt. chúng được chế tạo và được sử dụng có hiệu quả để làm thấu kính bên trong m ắt, và kính sát tròng cứng. + Hydrogel Là những polymer có th ể trương phồng lên trong nước và nối liên kết chéo những Hydrogel có kh ả năng polymer hóa rất được chú ý trong nh ững ứng d ụng củ a kỹ thuật mô, nhờ h àm lượng nước cao củ a chúng. Đặc biệt, các tính chất cơ học củ a chúng giống mô và dễ dàng được polymer hóa invivo Hydrogel có thể được phân loại bằng nhiều cách phục thuộc vào phương pháp pha chế, điện tích ion , hay cấu trúc vật lý. Với các phương pháp pha chế khác nhau, hydro được phâ n thành nhiều loại : Hydrogel homopolyme là các mạng lưới liên kết chéo của 1 kiểu đơn vị - homomer ưa nước Hydrogel copolymer được tạo ra bằng các liên kết chéo của 2 kiểu đơn vị cấu - trúc comonomer, trong đó một trong hia kiểu phải là ưa nước. Hydrogel polymer tiếp theo tạo ra từ ba ( hay hơn) comonomer phản ứng với - nhau. Hyrdogel polymer đâm xuyên, đan vào nhau bằng sự trương lên củ a mạng lưới - đầu tiên trong monomer và chúng phải ph ản ứng với nhau để hình thành cấu trúc m ạng lưới đan chéo thứ h ai. Nếu dựa trên hydrogel mang điện tích ion, chúng có thể được phân thành các loại: h ydrogel trung tính, hydrogel ion, hydrogel cation và hydrogel lưỡng cự c. Dựa trên các đặc điểm cấu trúc của hệ, hydrogel có th ể được phân loại thành h ydrogel vô định hình, các chuỗ i đại phân tử được sắp xếp hỗn loạn ; hydrogel bán tinh thể, đặc trưng bởi các vùng đ ậm đặc các chuỗi đại phân tử có trật tự ( tinh thể ) và hydrogel với các nối hydro ch ịu trách nhiệm hình thành cấu trúc m ạng ba chiều . Kh ả n ăng căng phồng và khử nước của hydrogel phụ thuộc vào thành phần cấu tạo của chúng và phụ thuộc vào môi trường. Nếu môi trường thích h ợp sẽ tạo điều kiện thuận lợi để điều khiển sự phân giải thuốc. Những kính sát tròng m ềm cũng dựa vào nồng độ hợp lý củ a hydrogel có trong chúng, để đ em lại sự thăng bằng giữa kính và giác m ạc, đồng thời cùng 1 lúc, vừa cho phép trao đổi khí mà vẫn có thể nhìn rõ. Những polymer này còn hứa hẹn những ứng dụng liên quan đ ến máu, như sự lành hóa vết thương, sụn và da nhân tạo… + Cellulose acetate butyrate (CAB) : -8-
  9. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT Được sử dụng làm vật liệu cho kính áp tròng cứng th ấm oxy, tuy nhiên CAB không những có tính th ấm oxy tương đố i thấp, mà còn có tính kháng sự trầy xước thấp, cũng như có khuynh hướng cong lai khi thay đổi độ ẩm. 2.1.4 Các loại kính áp tròng + Kính dẻo silicon : bởi hầu hết, chúng được thiết kế b ằng vật liệu silicone (tạo ra từ polymethyl phenyl vinyl siloxane), d ễ chế tạo, tính cơ học tố t. Do tính kị nước củ a silicone, kính phải được xử lý b ằng phản ứng RF – plasma, hay phương phương pháp thích hợp để tạo tính ưa nước bề m ặt, và chống chịu dịch th ể trong mắt.Tuy nhiên, kính này không thành công lắm, nó còn nhiều vấn đ ề về m ặt tiếp xúc và sự tho ải mái cho người dùng, ch ẳng h ạn độ dính giác mạc chưa tốt. + Kính áp tròng hydrogel : được tạo ra từ các polymer và copolymer ưa nước, liên chéo nh ẹ. Vật liệu làm kính áp tròng hydrogel nguyên thủ y là poly ( 2 – h ydroxyethyl methacrylate – PHEMA). Một số vật liệu khác gồm copolymer HEMA với monomer khác như methacrylic acid, acetone acrylamide và vinyl pryrolidone cũng được dùng sau này. Thông thường nhất là các polymer của nhóm vinyl pyrolidone, methyl methacrylate, hay copolymer của glyceryl methacrylate. Kính hydrogel được phân loại tổng quát theo cơ quan FDA (Mĩ) gồm bốn nhóm: nồng độ nước thấp (50% H2O) không chứa ion, nồng độ nước thấp có ion, nồng độ nước cao có ion. Tính chất ion thường do methyacrylic acid chi phối và chúng có ảnh hưởng đ ến sự kết hợp protein b ề m ặt kính. + Kính fluoropolymer mềm dẻo (FFP) : đư ợc tạo từ copolymer, cho khả năng thấm oxy cao, với vinyl pyrrolodone tạo tính ướt và methyl methacrylate cho độ cứng. Hiện nay, kính FFP không còn xuất hiện trên thị trường do quá nhiều b ất tiện. + Kính áp tròng cứng: lỏng lẻo với giác m ạc và di chuyển khi nháy mắt, nư ớc mắt ít nhiều tự do qua màng sẽ thẩm tách kính khỏ i giác mạc. Loại kính áp tròng đầu tiên tạo ra từ polymethyl methacrylate, đây là vật liệu có tính quang họ c đ ặc biệt, thỏa mãn hầu hết các tính ch ất cần thiết, ngoại trừ không th ấm với oxy. Nhiều loại vật liệu được phát triển sau này, đ ặc biệt cho sản xuất kính áp tròng cứng thấm khí (RGP) b ằng vật liệu kết hợp copolymer của methyl methacrylate với siloxanulalkyl. Để bù lại tính kị nước ở polymer ( do nồng độ siloxane cao đ ể th ấm oxy trong các copolymer này), copolymer cần chứa mộ t số comonomer ưa nước và thêm chất phụ gia, các tác nhân liên kết chéo. Khi nh ận thấy rằng, dẫn xuất của fluor có thể cải thiện tính th ấm oxy và chống lại sự h ình thành khố i chất lắng tụ , các nhà chế tạo kính áp tròng đ ã tiến hành gộp fluoroalkyl methacrylate (hay monomer chứa fluor tương tự như chất phụ gia) thêm vào thành phần vật liệu làm kính siloxanylalkyl methacrylate – comethyl methacrylate. -9-
  10. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT + Kính áp tròng perfluoroalkyl – xiloxanylalkyl – m ethyl methacrylate có tính thấm oxy cao và được coi là có tính chất bề mặt tốt hơn so với kính áp tròng cứng không chưa Fluor. Ngoài ra lo ại kính này cũng d ễ d àng tạo các kiểu dáng, màu sắc tăng tính thẩm m ĩ sản ph ẩm. 2.1 Mắt nhân tạo: 2 .2.1 Khái niệm: - Mắt người là mộ t ph ần của não hình thành từ tuần thứ 3 của phôi kỳ dư ới d ạng h ai túi thị n guyên thủ y, phát triển và lồ i dần ra phía trước tạo thành võng mạc, thể thủ y tinh và các thành phần hoàn ch ỉnh khác. Cặp m ắt là một trong năm giác quan quan trọng, giúp con người quan sát và kiểm soát môi trường chung quanh. Hình : cấu tạo mắt 2.2.2 Nuôi cấy TBG trong tái tạo mắ t: + Tái tạo giác mạc: Giác mạc là cấu trúc trong suốt ở phía trước nhãn cầu, cho phép ánh sáng đi qua và điều chỉnh khúc xạ. Khi giác mạc bị bệnh, dù các bộ phận còn lại của nh ãn cầu còn tốt, chúng ta cũng không thể có thị lực tốt. Có những bệnh giác mạc phải đ ược điều trị duy n hất bằng phẫu thuật thay thế giác mạc - phẫu thuật ghép giác mạc. Lịch sử ghép giác mạc đã ghi nhận nhiều thử nghiệm với các vật liệu, dung dịch bảo quản và k ỹ thuật khác nhau, song cho đến nay chỉ có giác mạc đồng loại (giác mạc người) mới đem lại hiệu quả ghép cho người. Một số cách tái tạo giác mạc bằng nuôi cấy mô tế bào: Sả n xuất giác mạc nhân tạo từ niêm mạc miệng Trích lấy các tế bào niêm mạc miệng củ a chính b ệnh nhân và nuôi cấy trong mô màng ối (tổ ch ức bao quanh phôi thai trong tử cung). Sau 3 tuần, lớp tế bào niêm mạc mm 2 sẽ phát triển thành một tổ chức miệng có diện tích 2 giống như giác m ạc người, rộng 3 cm2. Rồi ghép vào cho bệnh nhân. Ưu điểm: là lo ại trừ được nguy cơ đào thải mảnh ghép - một tình huống thường gặp trong phẫu thuật cấy -10-
  11. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT ghép tạng. Sử dụng phần cuống răng của chính bệnh nhân và thấu kính bằng chất liệu PMMA để nhìn. Bước 1 Chân răng của bệnh nhân được lấy ra và cắt sâu xuống để chân răng ta có thể đặt thấu kính quang học bằng chất liệu PMMA. Phần lấy ra này sau đó sẽ đư ợc đặt vùng cơ dưới cằm của bệnh nhân.Sử dụng một chân răng làm thấu kính và sau đó sẽ ghép thấu kính này vào phần cơ dưới cằm và như vậy phần chân răng vẫn sống bình thường để sau đó nó sẽ trở thành mảnh ghép sinh học. Sau 3 tháng tổ chức tổ chức fibrous (tổ chức xơ) sẽ phát triển và tạo th ành một nang xơ (fibrous capsule). Nang xơ này có mạch máu nuôi dưỡng và như th ế chân răng này đã được sống b ình thường ở cằm”. Bước 2 : Lấy to àn bộ tổ chức chân răng và bao sơ bao xung quanh ở dưới cằm ra và ta sẽ tạo hình bề mặt của mắt từ chân răng và phần tổ chức sơ xung quanh sẽ được làm thành một phần của mắt. Để màng này bao phủ và sau đó bộc lộ phần chân răng ra và khoảng 2-3 tháng sau chúng tôi thực hiện mổ bước hai. -11-
  12. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT Sả n xuất giác mạc nhân tạo từ tế bào gố c trong phòng thí nghiệm Nhóm n ghiên cứu đã thành công trong việc tạo thành một mô tuợng tự như nội mô (tức là lớp tế b ào ở tân xâu giác m ạc giữ cho giác m ạc trong suố t ) nhờ vào màng ối ngư ời (human amnion) Việc tạo thành lớp nộ i mô (endothelium)giác m ạc đ ã giúp vu ợt qua trỡ n gai chính trong việc nghiên cứu giác mạc nhân tạo vì các tế bào của nộ i mô (endothelium) không tái sinh được. Tế bào m ắt trong ống nghiệm Có nhiều cách ghép giác mạc tại SNEC. Phương pháp ghép chuẩn là Ghép Thâm nhập (PK) hay ghép đ ầy đủ độ dày của giác mạc. PK là một phương pháp vi phẫu mà phần trung tâm giác mạc 7-8mm b ị tổn thương hay mờ đ ược loại bỏ và thay vào đó là một giác mạc trong và khỏe mạnh được may vào b ằng những sợi chỉ nylon vi phẫu rất nhỏ. Figure 1a : Phương pháp ghép giác mạc – thâm nhập (PK) Ngoài phương pháp PK, SNEC còn thực hiện các phương pháp ghép giác mạc mới hơn và tiên tiến hơn được gọi là phương pháp ghép giác mạc lớp mỏng (LK) nhằm thay thế các khiếm khuyết của phẫu thuật PK, trong phương pháp LK chỉ có phần giác mạc bị tổn thương được cắt bỏ và thay thế, giữ lại các mô giác mạc khỏe mạnh. Khi chỉ có các lớp trước của giác mạc bị thay thế, phẫu thuật đó đ ược gọi là Ghép giác mạc lớp mỏng trước (ALK), và khi hầu hết các lớp phía trước, bao gồm các phần bên ngoài sâu hơn của giác mạc được cắt bỏ, thủ thuật đó được gọi là ghép giác mạc lớp mỏng sâu trước (DALK). Một phương pháp khác của ALK là Ghép giác mạc trị liệu lớp mỏng bằng kỹ thuật tự động (ALTK), đối với phương pháp này chúng tôi sử dụng một thiết bị đặc biệt để hổ trợ thực hiện phẫu thuật. Có nhiều cuộc phẫu thuật khó đòi hỏi kỹ thuật và phương pháp phẫu thuật nhằm giữ lại lớp sâu nhất -12-
  13. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT hay lớp phía sau giác mạc (đ ược gọi là lớp decimet và lớp nội mô) (Hình 1b). Khoảng 30% ca ghép giác mạc tại SNEC đ ược thực hiện bằng phương pháp ALK và DALK. Ngày nay, SNEC là một trong vài trung tâm ghép dẫn đầu trên thế giới, và là trung tâm Châu Á đầu tiên thực hiện các kỹ thuật ghép giác mạc LK tiên tiến nhất cho bệnh nhân ghép giác mạc.. Figure 1b : Phương pháp ghép giác mạc – Ghép giác mạc lớp mỏng trước Chỉ khi các lớp trước và sau giác mạc bị bệnh đ ược thay thế, phương pháp này được gọi là Ghép giác mạc nội mô (EK hay DSAEK). SNEC là trung tâm d ẫn đầu ở Châu Á về phẫu thuật EK và hơn 39% ca ghép giác mạc ở SNEC là EK (Hình 2). Ngày nay EK hầu như là phương pháp ghép giác mạc tiên tiến nhất hiện nay, vì cơ b ản nó được xem là phương pháp mới ít mũi khâu với kỹ thuật ghép giác mạc lỗ khóa. Chỉ duy nhất lớp mỏng tận trong cùng của giác mạc bị thay thế, và thủ thuật này được thực hiện qua một vết rạch nhỏ (4-5mm) ở bên cạnh giác mạc, có nghĩa là hầu như giác mạc của bệnh nhân không bị cắt dài hơn, không mũi khâu trên giác mạc, và mắt tốt hơn nhiều so với phẫu thuật PK. Vì không có mũi khâu nên việc hồi phục thị lực nhanh hơn và bệnh nhân EK có thị lực tốt hơn bởi vì họ ít bị loạn thị và ít có những sai số khúc xạ khác. Các bác sĩ phẫu thuật tại SNEC phát minh ra một thiết bị được gọi là EndoGlide, nhằm mang đến tính an toàn và kết quả tốt hơn cho phẫu thuật EK.. Figure 1c: Ghép giác mạc - Ghép giác mạc nội mô -13-
  14. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT 3. ỨNG DỤNG VẬT LIỆU Y SINH TRONG H Ệ TIẾT NIỆU – TH ẬN NHÂN TẠ O 3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự đông máu * Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình đông máu : - Suy gan có ảnh hưởng đ ến quá trình đông máu do suy gan dẫn đến tình trạng không sản xu ất các yếu tố đông máu. - Thiếu Vitamin vì vitamin có vai trò giúp sản xuất tiểu protein, dẫn đến tình trạng máu khó đông - Rối loạn tiểu cầu, tiểu cầu có ngu ồn gốc từ tủy xương, tích điện âm rất mạnh, số lượng tiểu cầu trong máu là 150.000 -300.000/mm3, do đó suy giảm tiểu cầu vè m ặt số lượng, ch ất lượng sẽ gây ra bệnh chảy máu. Bình thường tiểu cầu trôi tự do theo dòng máu, khi mạch máu bị đ ứt, những sợi collagen ở d ưới lớp biểu mô và tiểu cầu kết dình tụ lại ch ỗ m ạch đứt ( do thành m ạch m ất điện tích âm, không đẩy tiểu cầu đi nữa). Tiếp đó những tiểu cầu đang lưu thong sẽ kết tụ vào đó và kéo theo sự kết tụ lớp thứ ba, th ừ tư,….cho đến khi hình thành nút tiểu cầu (còn gọi là cầm máu) bịt kín chỗ tổn thương. - Thừa Canxi, canxi cần cho q uá trình đông máu với một lượng rất ít, cho nên thiếu canxi vừa ít khi gây rố i loạn cho đông máu. Song nếu máu chống đông bằng citrate, oxalate, …mà được truyền nhiều, canxi kết hợp với những yếu tố n ày sẽ ảnh hưởng đến đông máu. Trong một số bệnh như tăng globulin hoặc loạn globulin huyết, canxi sẽ kết hợp với các globulin lạ làm giảm canxi ảnh hưởng đ ến đông máu. * Các y ếu tố đông máu: Các Tên gọi và vai trò yếu tố Fibrinozen, là mộ t loại globulin, (protein huyết tương.) Trọng lượng phân tử là 450.000. Hàm lượng là 300mg/100ml huyết I tương. Fibrinogen do gan sản xuất là chính (do gan tổng hợp đưa -14-
  15. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT vào máu), mộ t ph ần nhỏ do lưới nộ i mô. Protrombin, là 1 protein huyết tương (thuộc loại 2α-globulin) do gan sinh ra. Trọng lượng phân tử khoảng 140.000. Hàm lư ợng II trong máu 20-40mg/100ml. Prothrombin chuyển thành thrombin dưới tác dụng của thromboplastin có trong huyết tương và do mô tiết ra với sự có mặt của ion calci và mộ t yếu tố khác của máu Sự tổng hợp protrombin liên quan chặt ch ẽ đến sự hấp thụ vitamin K. Nếu rố i loạn hấp thụ vitamin K ở đường tiêu hóa sẽ dẫn đ ến giảm protrombin. Hệ vi khu ẩn trong đường tiêu hóa tham gia tổng hợp phần lớn vitamin K cho cơ th ể. Kh i dùng nhiều kháng sinh, hệ vi khu ẩn bị phá hủ y sẽ làm giảm prothrombin. Vitamin K tan trong mỡ, nên rối loạn h ấp thu lipid cũng làm giảm hấp thu vitamin K. Các thuốc chống đông có tác dụng kháng vitamin K. Tromboplastin -. do mô tiết ra hay còn gọ i thromboplastin ngo ại sinh. là enzim tạo ra khi tiểu cầu bị vỡ, hoặc mô b ị tổn thương .Đó III là một hợp ch ất do sự kết hợp phức tạp của các protein ch ịu và không ch ịu nhiệt. Trọng lượng phân tử cao, do phổi, não và m ột số mô tiết ra. Sự giảm thromboplastin thường đi kèm với sự giảm yếu tố VIII, IX, XI trong các bệnh ưa chảy máu (máu lỏng), cổ đ iển (A), và ưa ch ảy máu B, C. Ion Ca++ có trong huyết tương, có tác dụng hoạt hóa protrombin (Calci có nồng độ bình thường trong máu khoảng 9-11 mg/ 100 ml, IV trong đó mộ t nử a ở dạng ion hóa (Ca++). Ion calci rất cần cho nhiều giai đo ạn củ a quá trình đông máu) + Cùng yếu tố V và X: hoạt hóa thromboplastin. -15-
  16. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT + Giai đoạn thành lập fibrin. + Cùng thromboplastin hoạt động chuyển prothrombin thành thrombin. Proaccelerin, mộ t loại globulin, do gan sinh ra, làm tăng tốc độ đông máu, V Proconvectin, yếu tố xúc tiến tạo Trombin, là một protein do gan sản xuất. Yếu tố này có thể chuyển thành prothrombin b ởi gan, và VII cần có vai trò của vitamin K. Yếu tố VII chỉ hoạt động khi có mặt yếu tố III. Thiếu yếu tố này máu đông chậm hoặc không đông, nó hoạt hóa thromboplastin ngoại sinh và thúc đẩy sự tạo thành thrombin từ prothrombin. Yếu tố VII bị giảm do bệnh bẩm sinh hay mắc phải. Bệnh bẩm sinh thiếu proconvertin dễ gây xuất huyết ở da và niêm mạc như trường hợp ở trẻ em sơ sinh b ị ỉa ra máu, da có vết tím bầm. Bệnh mắc phải do b ị bệnh gan n ặng, ví dụ xơ gan, do thiếu vitamin K, do dùng nhiều kháng sinh, hoặc sau khi dùng nhiều chất chống đông coumarin. Yếu tố chống chảy máu A, Là mộ t globulin do lách và có th ể cả lưới nội mô sản xuất. có trong huyết tương, có vai trò quan trọng VIII trong sự tạo thành tromboplastin nội sinh. Nó mất hoạt tính bởi thrombin và fibrinolysin. Khi yếu tố n ày bị giảm, máu vẫn đông nhưng cụ c máu rất mềm, dễ di động. Yếu tố chống chảy máu B, Christmas cũng là 1 protein huyết tương, cần cho sự tạo thành tromboplastin. Nó được hoạt hóa ngay IX trong quá trình đông máu và khi huyết tương tiếp xúc với thủ y tinh. Thiếu b ẩm sinh yếu tố IX trong bệnh ưa ch ảy máu B hay bệnh -16-
  17. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT Christmas. Thiếu nó trong bệnh thiếu vitamin K, hay bệnh gan nặng. Yếu tố stuart, có trong huyết tương, do gan sinh ra tương đố i bền vững. Nhưng ch ỉ ho ạt đ ộng trong môi trường có pH thích hợp từ 6- X 9.Có tác dụng cho sự tạo thành thromboplastin nộ i sinh và ngọai sinh, và quá trình chuyển prothrombin thành thrombin. Giảm yếu tố X là một bệnh di truyền ho ặc do bệnh gan, thiếu vitamin K. Protromboplastin - có sẵn trong huyết tương, là một beta-globulin rồi chuyển thành thromboplastin nội sinh do yếu tố XII Hageman XI hoạt hóa. Nó còn có vai trò tập trung tiểu cầu trong đông máu. Thiếu yếu tố XI gây bệnh ưa chảy máu nhẹ và ưa ch ảy máu C. Yếu tố hageman, có trong huyết tương, có tác dụng hoạt hoá sự đông máu XII Yếu tố ổn định fibin, có sẵn trong huyết tương, là một globulin huyết tương do thrombin hoạt hóa, có tác dụng củng cố sợi fibrin XIII thêm vững chắc. (Tác dụng củng cố sợi fibrin bằng cách giống như mộ t enzym làm ch ắc thêm các cầu nố i hydro giữa các chuỗ i polypeptid và các cầu disulfit.) Yếu tố XIII bị thiếu khi m ắc bệnh gan. Nếu thiếu do bẩm sinh có thể gây xuất huyết ở cuống rốn khi sơ sinh. 3.2 Thận nhân tạo Thận khoẻ mạnh là th ận lọc nư ớc dư thừa, các khoáng chất và chất thải ra khỏi máu. Thận cũng tạo hóc-môn giúp xương chắc khoẻ và máu sạch sẽ. Vì một nguyên nhân nào đó chủ yếu là viêm thận mãn tính, một phần do tác dụng độc hại của Corticoid, thận không có khả n ăng hoàn tất nhiệm vụ của nó. Khi th ận suy, các chất th ải ure, creatinine sẽ tràn ngập máu, mất cân bằng giữa nước và các chất điện phân, kali lên cao, calci giảm, ch ất đạm th ất thoát...Ure là sản phẩm phân hủ y chính trong sự chuyển -17-
  18. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT hóa của chất đạm và được th ận lọc bài tiết ra ngoài. Tích tụ ure trong máu khi bị suy thận sẽ đưa tới buồn nôn, ngủ lịm, suy nhược cơ th ể ...và có th ể tử vong, huyết áp có thể tăng cao, và cơ thể sẽ bị ứ nước, nó sẽ không tạo ra đủ hồng cầu và gây nên: Bất thường chức năng n ão - Viêm túi bao quanh tim (b ệnh viêm màng ngoài tim) - Lượng axit trong máu cao (nhiễm axit) mà không xử trí được bằng các cách - khác Suy tim - Lượng nước ứ thừa trong cơ th ể quá nhiều - Ứ thừa nước trong phổi (phù phổi) m à không xử trí được bằng các cách khác - Lượng Kali trong máu quá cao (tăng Kali huyết). - Khi th ận bị hư có 2 cách đ ể giải quyết Thay thận: tuy nhiên có h ạn chế số lượng người có nhu cầu hiến tặng nội tạng hiện nay rất ít trong khi nhu cầu được thay ghép thận rất cao. Thẩm phân:  Thẩm phân phúc mạc: là dùng dịch được đưa vào trong khoang dạ d ày bệnh nhân qua một ống nhựa đặc biệt để loại bỏ những chất cặn và dịch dư thừa ra khỏi cơ thể  Thẩm phân qua máy (thận nhân tạo) là dùng một dụng cụ lọc đặc biệt để loại bỏ những ch ất cặn và nước dư thừ a ra kh ỏi cơ thể Phương pháp lọc máu với thận nhân tạo đ ược áp dụng khi khả năng loại bỏ ch ất ph ế thải và nước dư trong máu của thận chỉ còn khoảng từ 5 tới 10% so với mức độ bình thường. Suy thận cấp tính không đáp ứng với điều trị th ì lọc máu có thể được áp dụng trong một thời gian ngắn cho tới khi thận hoạt động trở lại. Suy thận kinh niên thì ph ải lọc máu suốt đời, nếu không được thay ghép thận. Mục đích của thận nhân tạo là để mang lại sức khỏe cho cơ th ể, bằng cách: -Loại bỏ chất thải, muối khoáng và nước dư trong máu, tránh ứ đọng trong cơ th ể -18-
  19. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -Duy trì huyết áp ở mức bình th ường -Giữ thăng bằng một số hóa chất trong máu.. 3.2.1 Quá trình khuếch tán trực tiếp qua 2 bên màng lọ c của bộ lọc: Chạy thận nhân tạo là kỹ thu ật thẩm phân máu nhờ hai nguyên lý: khu ếch tán và siêu lọc. Khu ếch tán đóng vai trò quan trọng nhất trong chạy thận nhân tạo nhưng không giống chức năng của th ận. Siêu lọc tuy ít đóng vai trò quan trọng trong chạy th ận nhân tạo nhưng lại giống với chức năng thận người. Khuếch tán là hiện tượng những h ạt chất tan nhỏ lọt qua lỗ màng bán th ấm sang bên kia theo độ chênh lệch nồng độ. Những hạt to hơn lỗ màng bán th ấm sẽ b ị giữ lại không khuếch tán được. Sự khu ếch tán phụ thuộc vào tính chất màng lọ c (diện tích, kích thước và số lượng lỗ thông), độ chênh nồng độ các ch ất cần lọ c giữa máu và dịch lọc, tốc độ máu và tố c độ d ịch lọc qua hai bên màng lọc (tốc độ nhanh tạo ra độ chênh nồng độ lớn). Siêu lọc phụ thuộc vào lực đ ẩy các ch ất tan và nước qua màng. ở trong th ận nhân tạo, lực gây siêu lọc chủ yếu là bơm máu trong hệ thống tuần hoàn ngoài cơ th ể. 3.2.2 Hoạt độ ng của thận nhân tạo: Máu của bệnh nhân được chống đông b ằng heparin, được bơm vào bộ lọ c từ 200- 400ml/phút, d ịch lọc được làm nóng lên 370C và bơm vào khoang đối diện với máu theo chiều ngược lại, với tốc độ 500-800 ml/phút để hệ số thanh lọc urê từ 200 -350 ml/phút, β2 microglobulin từ 20-25 ml/phút. Hiệu quả củ a việc lọ c phụ thuộc vào tố c độ máu, dịch lọ c qua bộ lọc và đặc tính củ a bộ lọ c. Thời gian lọc máu được xác đ ịnh dựa vào độ lớn của hệ số thanh th ải urê trong cuộc lọc, trọng lượng người bệnh, chức năng còn lại của thận, ch ế độ p rotein ăn vào, mức độ chuyển hoá, dị hoá, những biến chứng của bệnh, sự ứ dịch giữa hai lần chạy th ận. Với đa số bệnh nhân suy thận mạn đòi hỏi chạy th ận từ 9-12 giờ/tuần và thường chia làm 3 lần chạy bằng nhau. Mỗ i lần lọ c máu được coi là tốt khi urê máu sau cuộc lọ c còn tối đa là 65% lúc trước lọ c. 2.3.2.6 Biến chứng trong điều trị bằng thận nhân tạo - Tụt huyết áp là biến chứng cấp tính hay gặp nhất trong lọ c máu. Có rất nhiều yếu tố gây tụt huyết áp: siêu lọc quá mức (làm giảm khố i lượng tuần hoàn), đáp ứng hoạt mạch suy giảm, thay đ ổi th ẩm thấu máu, dùng thuốc hạ áp, giãn mạch do d ịch lọc quá nóng. Vì acetate ức chế tim và làm giãn mạch nên dùng acetate làm chất đệm trong thành ph ần dịch lọc sẽ gây tụt huyết áp. Khi bị tụt huyết áp thì phải ngừng siêu lọc, truyền 100-250 ml dung dịch muối đẳng trương; ở những bệnh nhân albumin máu h ạ có th ể truyền albumin ít muối. Tụt huyết áp có thể dự phòng được b ằng cách đánh giá cẩn thận trọng lượng khô, không uống thuố c hạ áp ngày trước lọc và ngày lọc máu, loại bỏ kim loại nặng trong dịch lọc. - Chuột rút cũng là biến chứng hay gặp. Tuy nhiên, từ n gày có máy thận nhân tạo chỉnh đư ợc thể tích, điều hoà chu ẩn được Na+, tỉ lệ chuột rút ít gặp hơn. Nguyên nhân gây chuột rút còn chưa rõ. Những thay đổ i tưới máu cơ do rút dịch quá mức, đặc biệt -19-
  20. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT dưới trọng lượng khô và việc dùng dịch lọc nồng độ Na+ thấp có thể gây chuột rút. Muốn dự phòng chuột rút thì khi lọc máu cần giảm siêu lọc, dùng dịch lọc nồng độ Na+ cao. - Ph ản ứng dạng ph ản vệ với bộ lọc, đặc biệt hay xảy ra trong lần dùng đầu tiên bộ lọc cellulosa (do không phù hợp sinh họ c). Hội chứng này có thể là phản ứng tăng m ẫn cảm do IgE với oxyt ethylen (dùng làm chất khử trùng bộ lọ c) hoặc là một phức hợp triệu chứng đau lưng, đau ngực không đặc hiệu xu ất hiện do ho ạt hoá bổ thể và giải phóng cytokine. - Nguyên nhân chính gây chết ở bệnh nhân STGĐC lọc máu chu kỳ là bệnh tim mạch. Tỉ lệ chết do ch ạy thận chu kỳ lớn hơn do lọc màng bụng và ghép thận. Nguyên nhân bệnh tim mạch ở n gười lọc máu bằng thận nhân tạo thì chưa được hiểu, có thể là do điều trị tăng huyết áp chưa tốt, có tăng mỡ m áu, thiếu máu, vôi hoá động mạch vành do tăng sản vật canxi-phospho và có thể do những thay đổi động lự c h ọc tim mạch khi chạy th ận nhân tạo. 3.2.3 Quy trình chế tạo thận nhân tạo. Thận nhân tạo gồm 3 thành phần chính: bộ lọc, đường tạo dịch lọc và dẫn vào bộ lọc, đường máu tuần hoàn ngoài cơ thể qua bộ lọc 3.2.3.1 Bộ lọc: Có 2 loại bộ lọ c: bộ lọc sợi rỗng và bộ lọ c tấm. Hiện nay, ngư ời ta dùng bộ lọc sợi rỗng vì lượng máu mồi ít hơn (60-90ml so với 100-120ml ở bộ lọc tấm). Diện tích màng bộ lọc cho người lớn dao động từ 0,3 -1,2 m2. Máu vào bộ lọc ch ảy trong các sợi rỗng, d ịch lọc vào bộ lọc ch ảy bên ngoài bó sợi và ngược chiều với đường máu chảy. Hiện nay, người ta dùng những màng lọc tổng h ợp không chứ a những gốc OH- tự do (màng polysulfone, polymethylmethacrylate, polyacrylonitrile) do vậy không hoạt hoá hệ thống bổ thể và trở thành những màng hoà hợp sinh họ c đối với cơ thể ngư ời. -20-
nguon tai.lieu . vn