Tiểu luận Nhóm vật liệu sinh học trong nhãn khoa và bài tiết

NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -1- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG…………………….  TIỂU LUẬN Nhóm vật liệu sinh học trong nhãn khoa và bài tiết NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -2- 1.ĐÁP ỨNG MIỄM DỊCH ĐẶC HIỆU: 1.1 Khái niệm: Miễn dịch đặc hiệu (specific immunity) hay miễn dịch thu được (aquired immunity) là loại đề kháng của 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 thể. 1.2 Đặc tính chung của miễn dịch đặc hiệu: 1.2.1. Tính đặc hiệu và đa dạng Đáp ứng miễn dịch đặc hiệu cho từng kháng nguyên khác nhau và cả ngay cho từng thành phần cấu trúc của kháng nguyên như protein, polysaccharide hoặc đại phân tử (Hình 1.4). Những thành phần này của kháng nguyên được gọi là quyết định kháng nguyên hay epitop. Tính đặc hiệu này có được là nhờ trên màng của các tế bào lymphô riêng lẻ có những thụ thể riêng để nhận diện những cấu trúc kháng nguyên khác nhau. Trong cơ thể được gây miễn dịch có nhiều clôn tế bào lymphô với tính đặc 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. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -3- 1.2.2. Nhớ miễn dịch Sự tiếp xúc của hệ miễn 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 được gọi là đáp ứng miễn dịch thứ cấp. Đáp ứng này thường nhanh hơn, mạnh hơn và khác về chất so với đáp ứng sơ cấp khi cơ thể tiếp xúc kháng nguyên lần đầu tiên. Nhớ miễn 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 nhớ sản xuất kháng thể liên kết với kháng nguyên với ái lực mạnh hơn so với tế bào 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 bào được hình thành một cách khác nhau dưới sự kích thích của những loại vi sinh vật khác nhau hoặc các giai đoạn 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 thể hay tế bào thì bản chất của kháng thể hay tế bào T được tạo ra cũng khác nhau tuìy loại vi sinh vật kích thích. 1.2.4. Tự giới hạn Tất cả đáp ứng miễn dịch bình thường sẽ phai nhạt dần theo thời gian để trả lại hệ miễn dịch ở trạng thái nghỉ ban đầu, tình trạng này gọi là hằng định nội môi (homeostasis). Tình trạng cân bằng dịch 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 nguyên nhân gây hoạt hoá tế bào lymphô. Ngoài ra, kháng nguyên và đáp ứng miễn dịch còn kích thích cơ chế điều hoà nhằm ức chế 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 thường là khả năng nhận biết, đáp ứng và loại bỏ kháng nguyên lạ (không phải của bản thân) và không phản ứng lại để gây hại cho cơ thể (bản thân). Tính chất không đáp ứng miễn dịch này còn được gọi là dung nạp. Dung nạp đối với kháng nguyên bản thân, tức tự dung nạp, được duy trì bởi nhiều cơ chế. Những cơ chế này bao gồm loại bỏ tế bào lymphô có mang thụ thể đặc hiệu cho kháng nguyên bản thân và cho phép tế bào lymphô tiêu diệt các kháng nguyên tự thân có khả năng tạo ra phản ứng chống lại bản thân.Những bất thường về khả năng tự dung nạp có thể dẫn đến đáp ứng miễn dịch đối NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -4- với kháng nguyên bản thân (tự kháng nguyên) và hình thành các bệnh tự miễn. Các tính chất trên đây của miễn dịch thu được rất cần thiết để duy trì chức 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 dịch thu được có thể chia thành nhiều giai đoạn khác nhau: nhận diện kháng nguyên, hoạt hoá tế bào lymphô, và giai đoạn hiệu quả (loại trừ kháng guyên). Sau đó là sự trở lại hằng định nội môi và duy trì tính nhớ miễn dịch (Hình 1.6). Tất cả đáp ứng miễn dịch đều được khởi đầu bằng nhận diện kháng nguyên đặc hiệu. Sự nhận diện này dẫn đến hoạt hoá tế bào lymphô và sau đó là hình thành các cơ chế hiệu quả để làm chức năng loại bỏ kháng nguyên. Sau khi kháng nguyên được loại bỏ, đáp ứng miễn dịch dịu đi và trở lại tình trạng hằng định nội môi. Hình 1.6. Các giai đoạn của đáp ứng miễn dịch 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 bào lymphô với rất nhiều clôn khác nhau. Mỗi clôn mang sẵn những yếu tố để nhận diện và đáp ứng với một quyết định kháng nguyên nhất định. Khi kháng nguyên xâm nhập cơ thể nó tìm đến clôn lymphô tương ứng và hoạt hoá nó. Quan niệm cơ bản này được gọi là thuyết chọn clôn (clonal selection hypothesis), 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 hệ thống miễn dịch lại có thể đáp ứng với một số lượng rất lớn các loại kháng nguyên khác nhau. Theo giả thuyết này, các clôn lymphô đặc hiệu kháng nguyên đã có sẵn trong cơ thể NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -5- 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 hạn trên của số lượng quyết định kháng nguyên mà hệ miễn dịch của một cá thể động vật có vú có thể nhận diện được, nhưng người ta thường cho rằng con số này là vào khoảng từ 107 đến 109. Đây là con số ước lượng hợp lý đối 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 thể cũng như thế. Kháng nguyên lạ sẽ tương tác với clôn tế bào lymphô đặc hiệu cho kháng nguyên đó tồn tại sẵn trong mô lymphô để tạo ra đáp ứng miễn dịch. Hình 1.7. Thuyết chọn clôn Mỗi kháng nguyên (x hoặc y) chọn 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 phục qua nhiều thí nghiệm và tạo nên nền tảng cho quan niệm hiện nay về sự nhận diện kháng nguyên của tế bào lymphô đặc hiệu. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -6- 1.4.2 Phát hiện kháng thể Để đánh giá một bệnh nhân có sản xuất kháng thể chống lại một 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 chứng dương đã biết (thường khó để đạt 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, ngựa dùng trong nuôi cấy mô). Các mẫu đối chứng cho bệnh nhân được thu nhận từ các cá thể bình thường không ghép và không bệnh, các cá thể bị bệnh (ví dụ viêm khớp) nhưng không ghép (ví dụ thay thế khớp toàn bộ), các cá thể ghép và không có trục trặc, các cá thể đã được chẩn đoán ghép thất bại. Các kết quả cần được phân tích để chắc chắn liệu kháng thể có tăng ở bệnh nhân hay không và liệu sự hiện diện của kháng thể có liên quan đến sự thất bại vật ghép hay không. Thử nghiệm phổ biến nhất dựa trên sự cố định kháng nguyên vào một bề mặt rắn như là polystyren. Quy trình chung được chỉ ra trong Hình 1 Phát hiện kháng thể gắn bằng cách sử dụng enzym (thử nghiệm EIA hoặc 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 thực vật. Dị ứng với nhựa thường là loại I (đáp ứng qua trung gian IgE) với 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 được đánh dấu (enzym, đồng vị…) NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -7- phản ứng tức thì (trong vòng vài phút) có thể đe dọa sự sống. Tuy nhiên, nhựa không được sử dụng để chế 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 nhận từ các nguồn vật liệu tự nhiên như da, mô bò… Đây là một protein ngoại lai nên nó có khả năng kích thích nhiều đáp ứng miễn dịch. Các kháng thể của lớp IgE, IgM, IgG và các đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào đã 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 nên có thể loại bỏ các protein nhiễm và để lại vật liệu không sinh dị ứng. Xử lý hóa học và khâu mạch collagen có thể làm giảm tính sinh kháng nguyên. Các sản phẩm collagen cần được đánh giá cẩn thận về khả năng khởi động các đáp ứng miễn dịch. 1.5.3 Các polymer tổng hợp Các vật liệu này dựa trên nền tảng các thành phần carbon, hydro, nitơ và oxy tạo nên hệ sinh học. Do đó việc tạo ra các vật liệu có tính kháng nguyên là không thể 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 HỌC TRONG NHÃN KHOA 2.1 Kính áp tròng : 2.1.1 Định nghĩa Kính áp tròng là loại thấu kính được đặt vào giác mạc của mắt, nhằm mục đích sửa chữa hay thẩm mĩ. Chúng là vật liệu quang học truyền ánh sáng khả kiến tốt ngoài ra chúng còn có thể được thêm vào các sắc tố thuốc nhuộm, các chất phụ gia hấp thụ tia UV để có hiệu quả thẩm mĩ và bảo 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 bề mặt Độ bền hóa học cao Dễ dàng làm sạch 2.1.3Các polymer để sản xuất kính sát tròng: + Polymethylmathacrylate (PMMA) Có dạng chuỗi thẳng, kị nước, trong suốt tại nhiệt động phòng. Chúng truyền sáng rất tốt, dai và bền. Tuy nhiên, PMMA tan nhiều trong dung môi, nhiệt độ sử dụng thấp NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -8- (khoảng 50oC), chống mỏi yếu và nhạy cảm với vết nứt. chúng được chế tạo và được sử dụng có hiệu quả để làm thấu kính bên trong mắt, và kính sát tròng cứng. + Hydrogel Là những polymer có thể trương phồng lên trong nước và nối liên kết chéo những Hydrogel có khả năng polymer hóa rất được chú ý trong những ứng dụng của kỹ thuật mô, nhờ hàm lượng nước cao của chúng. Đặc biệt, các tính chất cơ học của 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 của mạng lưới đầu tiên trong monomer và chúng phải phản ứng với nhau để hình thành cấu trúc mạng lưới đan chéo thứ hai. Nếu dựa trên hydrogel mang điện tích ion, chúng có thể được phân thành các loại: hydrogel trung tính, hydrogel ion, hydrogel cation và hydrogel lưỡng cực. Dựa trên các đặc điểm cấu trúc của hệ, hydrogel có thể được phân loại thành hydrogel vô định hình, các chuỗi đại phân tử được sắp xếp hỗn loạn ; hydrogel bán tinh thể, đặc trưng bởi các vùng đậm đặc các chuỗi đại phân tử có trật tự ( tinh thể ) và hydrogel với các nối hydro chịu trách nhiệm hình thành cấu trúc mạng ba chiều . Khả năng 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 hợp sẽ tạo điều kiện thuận lợi để điều khiển sự phân giải thuốc. Những kính sát tròng mềm cũng dựa vào nồng độ hợp lý của hydrogel có trong chúng, để đem lại sự thăng bằng giữa kính và giác mạc, 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 đến máu, như sự lành hóa vết thương, sụn và da nhân tạo… + Cellulose acetate butyrate (CAB) : NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -9- Được sử dụng làm vật liệu cho kính áp tròng cứng thấm oxy, tuy nhiên CAB không những có tính thấm oxy tương đối 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 bằng vật liệu silicone (tạo ra từ polymethyl phenyl vinyl siloxane), dễ chế tạo, tính cơ học tốt. Do tính kị nước của silicone, kính phải được xử lý bằng phản ứng RF – plasma, hay phương phương pháp thích hợp để tạo tính ưa nước bề mặt, và chống chịu dịch thể trong mắt.Tuy nhiên, kính này không thành công lắm, nó còn nhiều vấn đề về mặt tiếp xúc và sự thoải mái cho người dùng, chẳng hạn độ dính giác mạc chưa tốt. + Kính áp tròng hydrogel : được tạo ra từ các polymer và copolymer ưa nước, liên chéo nhẹ. Vật liệu làm kính áp tròng hydrogel nguyên thủy là poly ( 2 – hydroxyethyl 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 cao (>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 đến sự kết hợp protein bề mặt kính. + Kính fluoropolymer mềm dẻo (FFP) : được 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 bất tiện. + Kính áp tròng cứng: lỏng lẻo với giác mạc và di chuyển khi nháy mắt, nước mắt ít nhiều tự do qua màng sẽ thẩm tách kính khỏi giác mạc. Loại kính áp tròng đầu tiên tạo ra từ polymethyl methacrylate, đây là vật liệu có tính quang học đặc biệt, thỏa mãn hầu hết các tính chất cần thiết, ngoại trừ không thấm với oxy. Nhiều loại vật liệu được phát triển sau này, đặc biệt cho sản xuất kính áp tròng cứng thấm khí (RGP) bằng vật liệu kết hợp copolymer của methyl methacrylate với siloxanulalkyl. Để bù lại tính kị nước ở polymer ( do nồng độ siloxane cao để thấm oxy trong các copolymer này), copolymer cần chứa một số comonomer ưa nước và thêm chất phụ gia, các tác nhân liên kết chéo. Khi nhận thấy rằng, dẫn xuất của fluor có thể cải thiện tính thấm oxy và chống lại sự hình thành khối chất lắng tụ, các nhà chế tạo kính áp tròng đã 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. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -10- + Kính áp tròng perfluoroalkyl – xiloxanylalkyl – methyl 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 loại kính này cũng dễ dàng tạo các kiểu dáng, màu sắc tăng tính thẩm mĩ sản phẩm. 2.1 Mắt nhân tạo: 2.2.1 Khái niệm: - Mắt người là một phần của não hình thành từ tuần thứ 3 của phôi kỳ dưới dạng hai túi thị nguyên thủy, phát triển và lồi dần ra phía trước tạo thành võng mạc, thể thủy tinh và các thành phần hoàn chỉnh khác. Cặp mắt 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 mắt: + 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 nhãn cầu còn tốt, chúng ta cũng không thể có thị lực tốt. Có những bệnh giác mạc phải được điều trị duy nhất 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 kỹ 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: Sản xuất giác mạc nhân tạo từ niêm mạc miệng Trích lấy các tế bào niêm mạc miệng của chính bệnh nhân và nuôi cấy trong mô màng ối (tổ chức bao quanh phôi thai trong tử cung). Sau 3 tuần, lớp tế bào niêm mạc miệng có diện tích 2 mm2 sẽ phát triển thành một tổ chức giống như giác mạc người, rộng 3 cm2. Rồi ghép vào cho bệnh nhân. Ưu điểm: là loại trừ được nguy cơ đào thải mảnh ghép - một tình huống thường gặp trong phẫu thuật cấy NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -11- 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 được 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 thành một nang xơ (fibrous capsule). Nang xơ này có mạch máu nuôi dưỡng và như thế chân răng này đã được sống bình thường ở cằm”. Bước 2 : Lấy toàn 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. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -12- Sản xuất giác mạc nhân tạo từ tế bào gốc trong phòng thí nghiệm Nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc tạo thành một mô tuợng tự như nội mô (tức là lớp tế bào ở tân xâu giác mạc giữ cho giác mạc trong suốt ) nhờ vào màng ối người (human amnion) Việc tạo thành lớp nội mô (endothelium)giác mạc đã giúp vuợt qua trỡ ngai chính trong việc nghiên cứu giác mạc nhân tạo vì các tế bào của nội mô (endothelium) không tái sinh được. Tế bào mắt trong ống nghiệm Có nhiều cách ghép giác mạc tại SNEC. Phương pháp ghép chuẩn là Ghép Thâm nhập (PK) hay ghép đầy đủ độ dày của giác mạc. PK là một phương pháp vi phẫu mà phần trung tâm giác mạc 7-8mm bị tổn thương hay mờ được loại bỏ và thay vào đó là một giác mạc trong và khỏe mạnh được may vào bằng 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 được 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 NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -13- hay lớp phía sau giác mạc (được gọi là lớp decimet và lớp nội mô) (Hình 1b). Khoảng 30% ca ghép giác mạc tại SNEC được 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 được thay thế, phương pháp này được gọi là Ghép giác mạc nội mô (EK hay DSAEK). SNEC là trung tâm dẫn 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 bản 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 NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -14- 3. ỨNG DỤNG VẬT LIỆU Y SINH TRONG HỆ TIẾT NIỆU – THẬN NHÂN TẠO 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 đến quá trình đông máu do suy gan dẫn đến tình trạng không sản xuất 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 nguồn 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 mặt số lượng, chất lượng sẽ gây ra bệnh chảy máu. Bình thường tiểu cầu trôi tự do theo dòng máu, khi mạch máu bị đứt, những sợi collagen ở dưới lớp biểu mô và tiểu cầu kết dình tụ lại chỗ mạch đứt ( do thành mạch mất 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, thừ tư,….cho đến khi hình thành nút tiểu cầu (còn gọi là cầm máu) bịt kín chỗ tổn thương. - Thừa Canxi, canxi cần cho quá trình đông máu với một lượng rất ít, cho nên thiếu canxi vừa ít khi gây rối loạn cho đông máu. Song nếu máu chống đông bằng citrate, oxalate, …mà được truyền nhiều, canxi kết hợp với những yếu tố này 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 đến đông máu. * Các yếu tố đông máu: Các yếu tố Tên gọi và vai trò I Fibrinozen, là một loại globulin, (protein huyết tương.) Trọng lượng phân tử là 450.000. Hàm lượng là 300mg/100ml huyết tương. Fibrinogen do gan sản xuất là chính (do gan tổng hợp đưa NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -15- vào máu), một phần nhỏ do lưới nội mô. II Protrombin, là 1 protein huyết tương (thuộc loại 2α-globulin) do gan sinh ra. Trọng lượng phân tử khoảng 140.000. Hàm lượng 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 một yếu tố khác của máu Sự tổng hợp protrombin liên quan chặt chẽ đến sự hấp thụ vitamin K. Nếu rối loạn hấp thụ vitamin K ở đường tiêu hóa sẽ dẫn đến giảm protrombin. Hệ vi khuẩn trong đường tiêu hóa tham gia tổng hợp phần lớn vitamin K cho cơ thể. Khi dùng nhiều kháng sinh, hệ vi khuẩn bị phá hủy sẽ làm giảm prothrombin. Vitamin K tan trong mỡ, nên rối loạn hấp thu lipid cũng làm giảm hấp thu vitamin K. Các thuốc chống đông có tác dụng kháng vitamin K. III Tromboplastin -. do mô tiết ra hay còn gọi thromboplastin ngoại sinh. là enzim tạo ra khi tiểu cầu bị vỡ, hoặc mô bị tổn thương .Đó là một hợp chất do sự kết hợp phức tạp của các protein chịu và không chịu nhiệt. Trọng lượng phân tử cao, do phổi, não và một 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 điển (A), và ưa chảy máu B, C. IV 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, trong đó một nửa ở dạng ion hóa (Ca++). Ion calci rất cần cho nhiều giai đoạn của quá trình đông máu) + Cùng yếu tố V và X: hoạt hóa thromboplastin. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -16- + Giai đoạn thành lập fibrin. + Cùng thromboplastin hoạt động chuyển prothrombin thành thrombin. V Proaccelerin, một loại globulin, do gan sinh ra, làm tăng tốc độ đông máu, VII Proconvectin, yếu tố xúc tiến tạo Trombin, là một protein do gan sản xuất. Yếu tố này có thể chuyển thành prothrombin bởi gan, và 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 bị ỉa ra máu, da có vết tím bầm. Bệnh mắc phải do bị bệnh gan nặng, ví dụ xơ gan, do thiếu vitamin K, do dùng nhiều kháng sinh, hoặc sau khi dùng nhiều chất chống đông coumarin. VIII Yếu tố chống chảy máu A, Là một globulin do lách và có thể cả lưới nội mô sản xuất. có trong huyết tương, có vai trò quan trọng trong sự tạo thành tromboplastin nội sinh. Nó mất hoạt tính bởi thrombin và fibrinolysin. Khi yếu tố này bị giảm, máu vẫn đông nhưng cục máu rất mềm, dễ di động. IX Yếu tố chống chảy máu B, Christmas cũng là 1 protein huyết tương, cần cho sự tạo thành tromboplastin. Nó được hoạt hóa ngay trong quá trình đông máu và khi huyết tương tiếp xúc với thủy tinh. Thiếu bẩm sinh yếu tố IX trong bệnh ưa chảy máu B hay bệnh NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -17- Christmas. Thiếu nó trong bệnh thiếu vitamin K, hay bệnh gan nặng. X Yếu tố stuart, có trong huyết tương, do gan sinh ra tương đối bền vững. Nhưng chỉ hoạt động trong môi trường có pH thích hợp từ 6- 9.Có tác dụng cho sự tạo thành thromboplastin nội sinh và ngọai sinh, và quá trình chuyển prothrombin thành thrombin. Giảm yếu tố X là một bệnh di truyền hoặc do bệnh gan, thiếu vitamin K. XI Protromboplastin - có sẵn trong huyết tương, là một beta-globulin rồi chuyển thành thromboplastin nội sinh do yếu tố XII Hageman 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 chảy máu C. XII Yếu tố hageman, có trong huyết tương, có tác dụng hoạt hoá sự đông máu XIII 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 thêm vững chắc. (Tác dụng củng cố sợi fibrin bằng cách giống như một enzym làm chắc thêm các cầu nối hydro giữa các chuỗi polypeptid và các cầu disulfit.) Yếu tố XIII bị thiếu khi mắc 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 thận lọc nước 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 năng hoàn tất nhiệm vụ của nó. Khi thận suy, các chất thải ure, creatinine sẽ tràn ngập máu, mất cân bằng giữa nước và các chất điện phân, kali lên cao, calci giảm, chất đạm thất thoát...Ure là sản phẩm phân hủy chính trong sự chuyển NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -18- hóa của chất đạm và được thận lọc bài tiết ra ngoài. Tích tụ ure trong máu khi bị suy thận sẽ đưa tới buồn nôn, ngủ lịm, suy nhược cơ thể ...và có thể 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 não - Viêm túi bao quanh tim (bệnh 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 thể quá nhiều - Ứ thừa nước trong phổi (phù phổi) mà không xử trí được bằng các cách khác - Lượng Kali trong máu quá cao (tăng Kali huyết). Khi thận bị hư có 2 cách để giải quyết Thay thận: tuy nhiên có hạn 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 dày 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 chất cặn và nước dư thừa ra khỏi cơ thể Phương pháp lọc máu với thận nhân tạo được áp dụng khi khả năng loại bỏ chất phế 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 thì 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 phải lọc máu suốt đời, nếu không được thay ghép thận. Mục đích của thận nhân tạo là để mang lại sức khỏe cho cơ thể, bằng cách: -Loại bỏ chất thải, muối khoáng và nước dư trong máu, tránh ứ đọng trong cơ thể NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -19- -Duy trì huyết áp ở mức bình thường -Giữ thăng bằng một số hóa chất trong máu.. 3.2.1 Quá trình khuếch tán trực tiếp qua 2 bên màng lọc của bộ lọc: Chạy thận nhân tạo là kỹ thuật thẩm phân máu nhờ hai nguyên lý: khuếch tán và siêu lọc. Khuếch tán đóng vai trò quan trọng nhất trong chạy thận nhân tạo nhưng không giống chức năng của thận. Siêu lọc tuy ít đóng vai trò quan trọng trong chạy thận nhân tạo nhưng lại giống với chức năng thận người. Khuếch tán là hiện tượng những hạt chất tan nhỏ lọt qua lỗ màng bán thấm sang bên kia theo độ chênh lệch nồng độ. Những hạt to hơn lỗ màng bán thấm sẽ bị giữ lại không khuếch tán được. Sự khuếch tán phụ thuộc vào tính chất màng lọc (diện tích, kích thước và số lượng lỗ thông), độ chênh nồng độ các chất cần lọc giữa máu và dịch lọc, tốc độ máu và tốc độ dịch lọc qua hai bên màng lọc (tốc độ nhanh tạo ra độ chênh nồng độ lớn). Siêu lọc phụ thuộc vào lực đẩy các chất tan và nước qua màng. ở trong thận nhân tạo, lực gây siêu lọc chủ yếu là bơm máu trong hệ thống tuần hoàn ngoài cơ thể. 3.2.2 Hoạt động của thận nhân tạo: Máu của bệnh nhân được chống đông bằng heparin, được bơm vào bộ lọc từ 200- 400ml/phút, dịch 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 của việc lọc phụ thuộc vào tốc độ máu, dịch lọc qua bộ lọc và đặc tính của bộ lọc. Thời gian lọc máu được xác định dựa vào độ lớn của hệ số thanh thải urê trong cuộc lọc, trọng lượng người bệnh, chức năng còn lại của thận, chế độ protein ăn vào, mức độ chuyển hoá, dị hoá, những biến chứng của bệnh, sự ứ dịch giữa hai lần chạy thận. Với đa số bệnh nhân suy thận mạn đòi hỏi chạy thận từ 9-12 giờ/tuần và thường chia làm 3 lần chạy bằng nhau. Mỗi lần lọc máu được coi là tốt khi urê máu sau cuộc lọc còn tối đa là 65% lúc trước lọc. 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 lọc máu. Có rất nhiều yếu tố gây tụt huyết áp: siêu lọc quá mức (làm giảm khối lượng tuần hoàn), đáp ứng hoạt mạch suy giảm, thay đổi thẩm thấu máu, dùng thuốc hạ áp, giãn mạch do dịch lọc quá nóng. Vì acetate ức chế tim và làm giãn mạch nên dùng acetate làm chất đệm trong thành phần 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 hạ có thể truyền albumin ít muối. Tụt huyết áp có thể dự phòng được bằng cách đánh giá cẩn thận trọng lượng khô, không uống thuốc 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 ngày có máy thận nhân tạo chỉnh được thể tích, điều hoà chuẩn được Na+, tỉ lệ chuột rút ít gặp hơn. Nguyên nhân gây chuột rút còn chưa rõ. Những thay đổi tưới máu cơ do rút dịch quá mức, đặc biệt NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -20- 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. - Phản ứng dạng phản vệ với bộ lọc, đặc biệt hay xảy ra trong lần dùng đầu tiên bộ lọc cellulosa (do không phù hợp sinh học). Hội chứng này có thể là phản ứng tăng mẫn cảm do IgE với oxyt ethylen (dùng làm chất khử trùng bộ lọc) hoặc là một phức hợp triệu chứng đau lưng, đau ngực không đặc hiệu xuất hiện do hoạt 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 chạy thận chu kỳ lớn hơn do lọc màng bụng và ghép thận. Nguyên nhân bệnh tim mạch ở người lọc máu bằng thận nhân tạo thì chưa được hiểu, có thể là do điều trị tăng huyết áp chưa tốt, có tăng mỡ máu, thiếu máu, vôi hoá động mạch vành do tăng sản vật canxi-phospho và có thể do những thay đổi động lực học tim mạch khi chạy thận 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 lọc: bộ lọc sợi rỗng và bộ lọc tấm. Hiện nay, người 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 chảy trong các sợi rỗng, dịch lọc vào bộ lọc chảy bên ngoài bó sợi và ngược chiều với đường máu chảy. Hiện nay, người ta dùng những màng lọc tổng hợp không chứa 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 học đối với cơ thể người. NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -21- Việc dùng lại bộ lọc cho bệnh nhân suy thận mạn đang được áp dụng rộng rãi ở các trung tâm lọc máu do quả lọc đắt, dùng lại sẽ giảm giá thành và tốt hơn, còn giảm hoạt tính bổ thể, giảm tỉ lệ những phản ứng dạng phản vệ đối với màng (giảm hội chứng dùng lần đầu) và giảm tỉ lệ chết cho bệnh nhân lọc máu. ở Mỹ, người ta chỉ dùng lại quả lọc. Nhưng ở các nước đang phát triển, người ta dùng lại cả đường dẫn máu. Có thể rửa quả lọc bằng tay hoặc tự động bằng máy với nước, rồi tiệt trùng bằng formaldehyt, peracetic axit, hydrogen peroxit. 3.2.3.2Dịch lọc: Thành phần dịch lọc bicarbonate như sau (mmol/l): Natri 137-143 Kali 0 - 4 Clo 100 - 110 Canxi 0 - 3,5 Magiê 0,75 - 1,5 Acetate 2 - 4,5 Bicarbonate 30 - 35 Glucose (mg/dl) 0 - 0,25 Người ta hay dùng đệm bicarbonat thay acetat để ít xảy ra hạ huyết áp khi lọc máu. Nồng độ natri trong dịch lọc thấp hay gây nên tụt huyết áp, rét run, nôn, tái nhợt...trong lúc lọc nên nồng độ natri dịch lọc được chỉnh lên cao để tạo độ chênh thẩm thấu, cân bằng ngược với độ chênh thẩm thấu do urê tạo ra. Trong kỹ thuật này, nồng độ natri ở dịch lọc được hạ dần dần từ 148-160 mmol/l xuống mức đẳng trương (140 mmol/l) ở cuối cuộc lọc. Dịch lọc chứa 200 mg% glucose để giữ nồng độ tối ưu cho glucose máu. Mỗi lần chạy thận nhân tạo cần 120 lít nước, do vậy nếu nước không được xử lí sẽ gây nhiễm bẩn nội môi cho người bệnh. Nước chạy thận nhân tạo được lọc trong, làm mềm, loại bỏ các ion và cuối cùng được thẩm thấu ngược (nước được ép mạnh qua màng bán thấm ở áp lực rất cao để lọc bỏ các nhiễm bẩn vi sinh vật và hơn 90% ion NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -22- tan). 3.2.3.3 Hệ thống phân phối máu: - Hệ thống phân phối máu bao gồm hệ tuần hoàn ngoài cơ thể trong máy thận nhân tạo (bơm máu, hệ thống ống dẫn máu và rất nhiều điểm cảnh báo an toàn...). Tốc độ bơm máu thay đổi từ 200-400 ml/phút. áp lực âm tính bên khoang dịch lọc tạo thuận lợi cho dịch từ máu chuyển sang (siêu lọc). Mỗi màng lọc có hệ số siêu lọc khác nhau (tức là số ml được chuyển qua màng /phút/mmHg). - Có ba cách lấy máu chạy thận nhân tạo: nối thông động-tĩnh mạch (fistula), ghép động-tĩnh mạch, lấy qua ống thông (catheter). Nối thông động-tĩnh mạch thường làm ở tĩnh mạch đầu với động mạch quay vùng cổ tay (Cimino-Breschia Fistula) để động mạch hoá tĩnh mạch đầu, tạo thuận lợi cho việc chọc hút máu bằng kim to. Biến chứng hay gặp nhất tại chỗ nối thông là nghẽn mạch do tăng sinh nội mạc làm hẹp lòng tĩnh mạch. Những bệnh nhân cần lọc máu nhất thời (suy thận cấp) thì đường lấy máu thực hiện bởi catheter 2 nòng chọc vào tĩnh mạch đùi hoặc tĩnh mạch dưới đòn hoặc tĩnh mạch cảnh trong. Dùng cách này tiện lợi nhưng dễ bị nhiễm khuẩn và hay bị tắc làm giảm dòng máu lấy ra, do vậy chỉ thường dùng 2-3 tuần 3.2.4 Cơ chế hoạt động của thận nhân tạo Máu của bệnh nhân được lấy ra từ động mạch lớn qua một nòng của ống thông tĩnh mạch (catheter) cỡ lớn rồi được dẫn trong một hệ thống gọi là tuần hòan ngòai cơ thể bao gồm dây dẫn và quả lọc (filter), được lọc bỏ các phân tử “độc chất” bằng màng bán thấm (semi-permeable membrane), sau đó được đưa trả lại cho bệnh nhân qua nòng khác của ống thông đó (ống thông hai nòng - Dual-lumen). NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -23- Hình 01 Ống thông TM hai nòng Nước, huyết tương và một số chất hòa tan được vận chuyển qua màng bán thấm trong máy chạy thận nhân tạo được thực hiện theo cơ chế khuếch tán – thẩm tách (diffusion – dialysis) Một đợt chạy thận nhân tạo kéo dài từ 2-4 giờ cho phép loại bỏ những lượng thừa urê Cl-, Na+, K+, sunfat và phosphate…có trong máu 3.3 . Mạch máu nhân tạo Mạch máu nhân tạo dùng để thay thế những đoạn mạch đã hư, bị tổn thương do bệnh tật, tai nạn… làm vỡ mạch máu, tắc mạch ngẽn mạch máu. Mạch máu nhân tạo thì có thể sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau để chế tạo: + Nguồn gốc từ cơ thể sống + Nguồn gốc tổng hợp nhân tạo: vật liệu polymer + Kết hợp giữa tổng hợp nhân tạo và nguồn gốc tự nhiên như mạch máu nhân tạo làm từ collagen chiết xuất da cá hồi. Ứng dụng của mạch máu nhân tạo NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -24- Thay thế động mạch bị tổn thương do xơ vỡ, tai nạn. vị trí tổn thương sẽ hình thành những cục máu gây nghẽn mạch. Để cấu trúc lại các mạch lớn (động mạch chủ) phải sử dụng những mảnh ghép tổng hợp từ PTFE hoặc từ Daron. Tuy nhiên những mảnh ghép tổng hợp không thích hợp để cấu trúc lại các động mạch nhỏ có đường kính nhỏ hơn 6mm ( mạch phụ, động mạch vành…), bởi chúng có thể gây đông máu, do vậy phải sử dụng mảnh ghép tĩnh mạch cùng nguồn (tĩnh mạch dưới da…) Đối với động mạch vành chỉ nên dùng mảnh ghép từ động mạch cùng nguồn( động mạch trong khoang ngực, động mạch tia, động mạch dạ dày…) mặc dù gần đây những mảnh dị ghép tĩnh mạch và động mạch đã cho kết quả tốt nhưng vẫn còn nhiều rủi ro và đắt tiền. Thêm vào đó, những mảnh ghép dưới da có những vách mỏng có thể gây thương tổn cho động mạch khi được cấy ghép. Những mạch ghép không phải đều thích hợp với tất cả các bệnh nhân, chúng phụ thuộc vào bện trạng của họ, sự ăn mòn và sự chết của mảnh ghép, miễn dịch… Vì thế mảnh ghép bằng chất phụ gia dùng cho tái cấu trúc lại những mạch nhỏ đang được coi là thích hợp hơn. Xu hướng hiện nay, các nhà khoa học thường thiết kế các vật liệu phụ gia có vai trò như một giá đỡ có khả năng phân hủy trong một thời gian xác định. Các giá đỡ này làm điểm tựa cho các tế bào (thường là tế bào tự thân) phát triển tạo cấu trúc ống, nhằm thay thế cho các mạch máu trong cấy ghép. 4. THÀNH TỰU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU SINH HỌC TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT: 4.1 Trong nước : NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -25- Table MỤC LỤC 1.ĐÁP ỨNG MIỄM DỊCH ĐẶC HIỆU: ............................................................................................ 1 1.1 Khái niệm: ............................................................................................................................... 2 1.2 Đặc tính chung của miễn dịch đặc hiệu: ................................................................................... 2 1.2.1. Tính đặc hiệu và đa dạng .................................................................................................. 2 1.2.2. Nhớ miễn dịch.................................................................................................................. 3 1.2.3. Chuyên môn hoá .............................................................................................................. 3 1.2.4. Tự giới hạn ...................................................................................................................... 3 1.2.5. Không phản ứng với bản thân ........................................................................................... 3 1.3 Các giai đoạn của đáp ứng miễn dịch đặc hiệu: ........................................................................ 4 1.4 Phát hiện kháng nguyên, kháng thể: ......................................................................................... 4 1.4.1 Nhận diện kháng nguyên ................................................................................................... 4 1.4.2 Phát hiện kháng thể ........................................................................................................... 6 1.5 Đáp ứng miễn dịch của người với các vật liệu ......................................................................... 6 1.5.1 Nhựa ................................................................................................................................. 6 1.5.2 Collagen ........................................................................................................................... 7 1.5.3 Các polymer tổng hợp ....................................................................................................... 7 2. ỨNG DỤNG VẬT LIỆU SINH HỌC TRONG NHÃN KHOA ...................................................... 7 2.1 Kính áp tròng : ......................................................................................................................... 7 2.1.1 Định nghĩa ........................................................................................................................ 7 2.1.2Các đặc tính lý tưởng của kính áp tròng: ............................................................................. 7 2.1.3Các polymer để sản xuất kính sát tròng: ............................................................................. 7 2.1.4 Các loại kính áp tròng ....................................................................................................... 9 2.1 Mắt nhân tạo: ................................................................................................................... 10 2.2.1 Khái niệm: ...................................................................................................................... 10 2.2.2 Nuôi cấy TBG trong tái tạo mắt: ...................................................................................... 10 Sản xuất giác mạc nhân tạo từ tế bào gốc trong phòng thí nghiệm .................................................... 12 3. ỨNG DỤNG VẬT LIỆU Y SINH TRONG HỆ TIẾT NIỆU – THẬN NHÂN TẠO ..................... 14 3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự đông máu ................................................................................. 14 3.2 Thận nhân tạo ................................................................................................................ 17 3.2.1 Quá trình khuếch tán trực tiếp qua 2 bên màng lọc của bộ lọc ................................. 17 3.2.2 Hoạt động của thận nhân tạo:...................................................................................... 19 3.2.3 Quy trình chế tạo thận nhân tạo. .................................................................................. 20 3.2.4 Cơ chế hoạt động của thận nhân tạo ............................................................................ 22 NHÓM 11:VLSH TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT -26- 3.3 . Mạch máu nhân tạo .............................................................................................................. 23 4. THÀNH TỰU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU SINH HỌC TRONG NHÃN KHOA VÀ BÀI TIẾT: .... 24