Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu công nghệ chế tạo các hạt vô cơ, hữu cơ được bọc bởi những polymer tương thích sinh học dung trong y học (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu công nghệ chế tạo các hạt vô cơ, hữu cơ được bọc bởi những polymer tương thích sinh học dung trong y học (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu công nghệ chế tạo các hạt vô cơ, hữu cơ được bọc bởi những polymer tương thích sinh học dung trong y học (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu công nghệ chế tạo các hạt vô cơ, hữu cơ được bọc bởi những polymer tương thích sinh học dung trong y học (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu công nghệ chế tạo các hạt vô cơ, hữu cơ được bọc bởi những polymer tương thích sinh học dung trong y học (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu công nghệ chế tạo các hạt vô cơ, hữu cơ được bọc bởi những polymer tương thích sinh học dung trong y học (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu công nghệ chế tạo các hạt vô cơ, hữu cơ được bọc bởi những polymer tương thích sinh học dung trong y học (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu công nghệ chế tạo các hạt vô cơ, hữu cơ được bọc bởi những polymer tương thích sinh học dung trong y học (luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu công nghệ chế tạo các hạt vô cơ, hữu cơ được bọc bởi những polymer tương thích sinh học dung trong y học (luận văn thạc sĩ)
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - - PHẠM THỊ HÀ GIAN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁC HẠT VÔ CƠ, HỮU CƠ ĐƢỢC BỌC BỞI NHỮNG POLYMER TƢƠNG THÍCH SINH HỌC DUNG TRONG Y HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2011 MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU .4 1.1 Những khái niệm hạt nano từ ứng dụng 1.1.1 Vật liệu nano .4 1.1.2 Hạt nano từ 1.1.3 Ứng dụng hạt nano từ lĩnh vực sinh y học 1.1.3.1 Tách, phân lập tế bào thực thể sinh học khỏi môi trƣờng hỗn hợp .7 1.1.3.2 Dẫn truyền thuốc, gen nuclide phóng xạ tới mô đích 1.1.3.3 Tăng độ tƣơng phản ảnh phƣơng pháp chẩn đoán chụp cộng hƣởng từ .13 1.1.3.4 Liệu pháp nhiệt – từ điều trị ung thƣ 13 1.2 Chụp cộng hƣởng từ hạt nhân (MRI) 20 1.2.1 Lịch sử phát triển kĩ thuật chụp cộng hƣởng từ hạt nhân 20 1.2.2 Nguyên lý kỹ thuật chụp cộng hƣởng từ hạt nhân (MRI) 21 1.2.3 Ƣu điểm chụp cộng hƣởng từ hạt nhân (MRI) 25 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 26 2.1.1 Chuột nhắt trắng (Mus muscullus) dòng Swiss .26 2.1.2 Một số dòng tế bào ung thƣ tế bào lành .26 2.1.2.1 Các dòng tế bào ung thƣ .26 2.1.2.2 Tế bào lành Fibroblast 27 2.1.3 Vật liệu nano từ (hay chất lỏng từ) 27 2.2 Hóa chất dụng cụ thí nghiệm .28 2.2.1 Môi trƣờng nuôi cấy 28 2.2.2 Hóa chất 28 2.2.3 Máy móc thiết bị .29 2.2.4 Vật tƣ tiêu hao 29 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 30 2.3.1 Phƣơng pháp tạo u rắn dƣới da đùi cho chuột nhắt trắng Swiss cấy ghép dòng tế bào Sarcoma 180 30 2.3.1.1 Tạo u rắn dƣới da 30 2.3.1.2 Tạo u đùi 30 2.3.2 Phƣơng pháp khảo sát độc tính dung dịch nano từ H01 E6 dòng tế bào ung thƣ nguyên bào sợi .31 2.3.3 Phƣơng pháp khảo sát khả tạo tƣơng phản ảnh H01 kỹ thuật chụp cộng hƣởng từ hạt nhân (MRI) 32 2.3.4 Kỹ thuật tiêm tĩnh mạch 33 2.3.5 Phƣơng pháp khảo sát hiệu ứng đốt nhiệt từ ex vivo 33 2.3.5.1 Khảo sát hiệu ứng đốt nhiệt từ mẫu E6 33 2.3.5.2 Phƣơng pháp khảo sát hiệu ứng đốt – nhiệt từ ex vivo 34 2.3.6 Phƣơng pháp khảo sát phân bố nguyên tố sắt (nguồn gốc vật liệu từ) số quan khối u chuột Swiss 35 2.3.6.1 Bằng phƣơng pháp đốt nhiệt từ 35 2.3.6.2 Bằng máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 36 2.3.7 Liệu pháp gia nhiệt in vivo 38 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40 3.1 Kết gây tạo u rắn dƣới da u đùi chuột Swiss 40 3.1.1 Kết gây tạo u rắn dƣới da 40 3.1.2 Kết gây u đùi chuột Swiss .41 3.2 Kết khảo sát độc tính chất lỏng nano từ H01 E6 dòng tế bào ung thƣ nguyên bào sợi 42 3.2.1 Kết xác định độc tính H01 42 3.2.2 Kết xác định độc tính E6 45 3.3 Kết khảo sát khả tạo tƣơng phản ảnh H01 kỹ thuật chụp cộng hƣởng từ hạt nhân (MRI) 47 3.4 Kết khảo sát liệu pháp đốt nhiệt từ sử dụng mẫu E6 49 3.4.1 Kết hiệu ứng đốt nhiệt từ mẫu E6 49 3.4.2 Kết gia nhiệt ex vivo hạt từ E6 51 3.4.3 Kết khảo sát phân bố nguyên tố sắt (nguồn gốc vật liệu từ) số quan khối u 54 3.4.3.1 Kết khảo sát phân bố nguyên tố sắt (nguồn gốc vật liệu từ) số quan phƣơng pháp đốt nhiệt từ .54 3.4.3.2 Kết khảo sát phân bố nguyên tố sắt (nguồn gốc vật liệu từ) số quan khối u máy phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 56 3.4.4 Kết khảo sát liệu pháp đốt – nhiệt từ in vivo 58 KẾT LUẬN .65 KIẾN NGHỊ 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined MỞ ĐẦU Ung thƣ mối đe dọa toàn cầu, thách thức hệ thống y tế quốc gia với hàng chục triệu ca mắc bệnh, khoảng triệu ngƣời chết năm Tổ chức Y tế giới (WHO) khuyến cáo bệnh có khả gây tử vong hàng đầu giới kỷ XXI Riêng Việt Nam, chuyên gia cho biết, ƣớc tính, năm nƣớc ta có thêm khoảng 200.000 ngƣời mắc bệnh khoảng 100.000 ngƣời tử vong Ung thƣ nguyên nhân hàng đầu gây tử vong giới Việt Nam nhiều thập kỉ tới Chính việc tìm phƣơng pháp chẩn đoán sớm điều trị ung thƣ có hiệu cao yêu cầu cấp bách đặt cho toàn thể nhân loại Các phƣơng pháp điều trị ung thƣ truyền thống nhƣ phẫu thuật, hóa trị, xạ trị, nội tiết điều trị hay miễn dịch điều trị mang lại nhiều kết tiêu diệt hạn chế phát triển khối u nhƣng giết chết không mô lành gây nguy hại không nhỏ đến sức khỏe ngƣời bệnh Nguyên nhân tƣợng phần lớn phƣơng thức điều trị không tác động cục lên khối u mà ảnh hƣởng đến phận lớn mô quan lành thể Vì nhiệm vụ quan trọng hàng đầu nhà khoa học cần tìm phƣơng pháp chữa trị ung thƣ cho vừa hiệu mà lại gây độc thể Ngày công nghệ vật liệu thay làm thay đổi sống nhờ vào khả can thiệp ngƣời kích thƣớc nm Vật liệu nano thể nhiều tính chất đặc biệt lý thú Một nhánh quan trọng công nghệ nano, lý sinh y học nano, đó, vật liệu nano đƣợc sử dụng để chẩn đoán điều trị bệnh Ở Việt Nam hạt nano có từ tính đƣợc nhà khoa học thuộc viện Khoa học Vật liệu chế tạo để ứng dụng vào điều trị ung thƣ phƣơng pháp gia nhiệt (hyperthermotherapy) Hạt nano từ đƣợc làm từ Fe3O4 thƣờng đƣợc bọc số vật liệu nhƣ dextran, carboxydextran, tinh bột (starch), chitosan…để làm tăng phân bố đồng chất lỏng từ tăng tính tƣơng hợp sinh học Phạm Thị Hà Giang Cao học 17 (2008-2010) đƣa vào thể sống Khi hạt nano từ đƣợc tập trung vùng thể, dƣới tác động từ trƣờng xoay chiều tăng nhiệt độ vùng lên tới 50oC, sở liệu pháp nhiệt trị ung thƣ Tác dụng nhiệt chữa bệnh (nhiệt trị) đƣợc ngƣời biết sử dụng từ cách lâu Nhiệt trị đƣợc xem nhƣ liệu pháp đầy triển vọng việc chữa trị ung thƣ, đặc biệt đƣợc kết hợp với hoá trị xạ trị Liệu pháp dựa tác dụng ngăn chặn phát triển tế bào ung thƣ nhiệt độ cục khối u đƣợc đẩy lên 42 oC, không ảnh hƣởng tới tế bào lành xung quanh Hiện nay, nghiên cứu tập trung vào khắc phục hai khó khăn mà phƣơng pháp nhiệt trị vấp phải để thu đƣợc tác dụng triệt để khối u ung thƣ, (i) tập trung nhiệt lƣợng cục vị trí khối u (ii) điều khiển, khống chế đƣợc nhiệt độ vùng có khối u cách xác Bên cạnh việc điều trị chẩn đoán sớm xuất ung thƣ coi mơ ƣớc nhà khoa học Chẩn đoán đƣợc ung thƣ giai đoạn sớm có khả cao điều trị dứt điểm đƣợc bệnh quái ác mà không gây ảnh hƣởng nhiều đến sức khỏe ngăn cản kịp thời di tế bào ác tính Chụp cộng hƣởng từ hay MRI (Magnetic Resonance Imaging) kỹ thuật chẩn đoán y khoa tạo hình ảnh giải phẫu thể nhờ sử dụng từ trƣờng sóng radio Phƣơng pháp không sử dụng tia X nên có độ an toàn cao cho bệnh nhân Máy chụp cộng hƣởng từ thiết bị nhạy cảm đa giúp ta thấy hình ảnh lớp cắt phận thể từ nhiều góc độ khoảng thời gian ngắn Sự chi tiết làm cho MRI trở thành công cụ vô giá chẩn đoán thời kì đầu việc đánh giá khối u thể Nhất có xuất hạt nano từ vị trí khối u, ta có hình ảnh chẩn đoán rõ nét nhờ vào khả gây tƣơng phản hình ảnh chúng Xuất phát từ yêu cầu để góp phần đƣa hạt nano từ đƣợc sản xuất Việt Nam vào ứng dụng điều trị ung thƣ, nhận để tài Phạm Thị Hà Giang Cao học 17 (2008-2010) “Nghiên cứu ứng dụng vật liệu nano từ chẩn đoán điều trị khối u thực nghiệm” làm đề tài luận văn cao học nhằm thực số nhiệm vụ sau: Xác định độc tính chất lỏng từ lên số dòng tế bào ung thƣ Fibroblast Khảo sát khả tạo tƣơng phản ảnh hạt nano từ phƣơng pháp chụp cộng hƣởng từ hạt nhân (MRI) Thử liệu pháp nhiệt trị mô hình ung thƣ thực nghiệm Đề tài đƣợc thực Bộ môn Tế bào – Mô – Phôi Lý sinh, khoa Sinh học, môn Thổ nhƣỡng Môi trƣờng Đất, khoa Môi trƣờng, trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, phòng Nano Y sinh, viện Khoa học Vật liệu, trung tâm Khoa học Tự nhiên Công nghệ Quốc Gia Bệnh viện Quân đội Trung ƣơng 108 Kết đề tài sở để đẩy mạnh thêm nghiên cứu nhằm ứng dụng hạt nano từ phƣơng pháp chụp cộng hƣởng từ hạt nhân vào việc chẩn đoán điều trị ung thƣ bệnh nhân Phạm Thị Hà Giang Cao học 17 (2008-2010) CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Những khái niệm hạt nano từ ứng dụng 1.1.1 Vật liệu nano Vật liệu nano vật liệu chiều có kích thƣớc nm Dựa vào hình dáng vật liệu, ngƣời ta phân chia thành loại sau: - Vật liệu nano không chiều (cả ba chiều có kích thƣớc nano, không chiều tự cho điện tử), ví dụ nhƣ đám nano, hạt nano… - Vật liệu nano chiều vật liệu hai chiều có kích thƣớc hạt nano, điện tử đƣợc tự chiều (hai chiều cầm tù), ví dụ nhƣ dây nano, ống nano… - Vật liệu nano hai chiều vật liệu chiều có kích thƣớc nano, hai chiều tự do, ví dụ nhƣ màng mỏng… - Ngoài có vật liệu cấu trúc nano hay nanocomposite, có phần vật liệu có kích thƣớc nano, cấu trúc có nano không chiều, chiều, hai chiều đan xen lẫn Ngoài cách phân loại vật liệu nano dựa vào hình dáng vật liệu, ngƣời ta phân loại dựa vào độ cảm từ Bất vật liệu kim loại có hƣởng ứng với từ trƣờng ngoài, thể độ từ hoá (từ độ, M) Tỷ số c = M/H đƣợc gọi độ cảm từ, H cƣờng độ từ trƣờng Tuỳ thuộc vào giá trị độ cảm từ phân làm loại vật liệu từ khác Vật liệu có c nhỏ nhiều so với (xấp xỉ -10-6) đƣợc gọi vật liệu nghịch từ Vật liệu có c xấp xỉ (chênh lệch khoảng 10-6) đƣợc gọi vật liệu thuận từ Vật liệu có c với giá trị lớn so với vật liệu sắt từ [14] Ngoài độ cảm từ, nhiều thông số khác quan trọng việc xác định tính chất vật liệu, ví dụ nhƣ: từ độ bão hoà (từ độ đạt cực đại từ trƣờng Phạm Thị Hà Giang Cao học 17 (2008-2010) lớn), từ dƣ (từ độ dƣ sau ngừng tác động từ trƣờng ngoài), lực kháng từ (từ trƣờng cần thiết để hệ, sau đạt trạng thái bão hoà từ, bị khử từ)… Nếu kích thƣớc hạt giảm đến giá trị (thông thƣờng từ vài đến vài chục nanomet, phụ thuộc vào vật liệu cụ thể), tính sắt từ biến mất, chuyển động nhiệt thắng làm cho vật liệu trở thành vật liệu siêu thuận từ Đối với vật liệu siêu thuận từ, từ dƣ lực kháng từ không Điều có nghĩa là, ngừng tác động từ trƣờng ngoài, vật liệu không từ tính Đây đặc điểm quan trọng dùng vật liệu cho ứng dụng y sinh học [2, 24] 1.1.2 Hạt nano từ Hạt nano từ vật liệu nano không chiều tức ba chiều có kích thƣớc nano (