Bảo quản mô, công nghệ mô ngân hàng mô, ghép mô | Tài liệu hóa sinh

BẢO QUẢN MÔ, CÔNG NGHỆ MÔ NGÂN HÀNG MÔ, GHÉP MÔ PGS.TS Ngô Duy Thìn
Giảng viên cao cấp, Trưởng Lab. Công nghệ mô ghép và vật liệu sinh học ĐH Y HN BẢO QUẢN MÔ 1. Khái niệm ¨
Giữ cho mô không bị phân hủy trong một thời gian dài. ¨
Làm lạnh ở nhiệt độ cực thấp ¨
Sử dụng chất bảo quản lạnh ¨
Làm mất nước trong điều kiện nhiệt độ và áp suất thấp (đông khô) ¨
1910 – Bauer, người đầu tiên ghép xương bảo quản lạnh 3
tuần. Các nghiên cứu khác sau đó….. ¨
Nhiệt độ càng thấp, thời gian bảo quản càng dài ¨
Nguyên lý: bất hoạt các protein phân hủy mô.
2. Các phương pháp bảo quản mô
2.1 Phương pháp bảo quản lạnh sâu không có môi trường bảo quản (freezing) a. Khái niệm:
- Lưu giữ mô trong môi trường lạnh sâu. Thường dưới 40 độ C
b. Cơ chế: bất hoạt các men phân hủy protein
c. Ưu, nhược điểm: chi phí rẻ, dễ thực hiện, bảo quản được mô có
kích thước lơn. Nhược điểm: thời gian bảo quản ngắn, phụ thuộc
vào nhiệt độ. Nhiệt độ càng thấp, thời gian bảo quản càng dài
d. Các loại mô: xương, gân, dây chằng…
• Đông lạnh từ 40C đến -100C: bảo quản được 1 tuần
• Đông lạnh từ -180C đến – 600C: bảo quản mô được 6 tháng
• Đông lạnh từ -600C đến -1000C: bảo quản mô được 5 năm
• Với nhiệt độ -1960C (nhiệt độ của nitơ lỏng): thời gian bảo quản là vô định. 2.2 Phương pháp đông khô a. Khái niệm:
Làm bay hơi nước trong mô dưới điều kiện nhiệt độ và áp
suất rất thấp: thường dưới – 56 độ C, 0.04mmbar
b. Dễ dàng lưu trữ, vận chuyển, thời gian bảo quản dài. Phức
tạp, chi phí cao, mô bảo quản kích thước nhỏ
c. Các loại mô: xương, màng ối, màng não…
2.3 Phương pháp bảo quản bằng hóa chất
2.4 Bảo quản có chất bảo quản và môi trường nuôi dưỡng
nhằm duy trì tế bào sống
Nguyên tắc: tránh hình thành tinh thể đá gây mất nước, tổn thương
tế bào. Cung cấp chất dinh dưỡng cho tế bào
- Lựa chọn chất bảo quản phù hợp
- Hạ nhiệt độ theo chương trình
- Bảo quản lâu dài trong nhiệt độ (-135 hoặc thấp hơn) - Rã đông nhanh
Van tim, mạch máu, buồng trứng tinh hoàn, mỡ…các mô cần duy trì tế bào sống Cơ chế tổn thương tế bào Tinh thể đá
direct damage from the ice crystals and secondary damage caused
by the increase in concentration of solutes as progressively more ice is formed. Mất nước, Chết tế bào lắng đọng chất hòa tan Thiếu dinh dưỡng
2.5 Bảo quản bằng phương pháp đông nhanh – thủy tinh hóa
sử dụng cho đông phôi: đông lạnh có sử dụng chất bảo quản –
không hình thành các tinh thể đá, nước trong tế bào chuyển
ngay sang dạng kính – Kính hóa (nồng độ chất bảo quản
>40%), không phá hủy tế bào
• Đông chậm (slow cooling)
• Đông nhanh (fast cooling)
• Đông cực nhanh – Kính hóa ( vetrification)
Cơ chế vật lý quá trình làm lạnh mô, tế bào Phân tử nước Trạng thái ấm Trạng thái lạnh Phân tử nước tập trung thành tinh thể đá
Trạng thái siêu lạnh nhưng không hình thành
tinh thể đá do có chất bảo quản (màu vàng)
Vai trò của chất bảo quản: không cho tụ tập phân tử nước Càng lạnh
Không hình thành tinh thể đá tinh thể đá càng lớn
6) Growing ice causes cells to dehydrate and shrink:
Tế bào ở trạng thái nhiệt độ siêu lạnh
Hình ảnh thận đông lạnh và đông lạnh cực nhanh – thủy tinh hóa A B
Mô đông lạnh (A) và đông lạnh cực nhanh – thủy tinh hóa (B)
Ở Mỹ, để thay một quả thận, bạn mất 259.000 USD, tụy
275.200 USD, tim 787.000 USD, gan 523.000 USD, phổi
450.000 USD, thay đồng thời cả tim và phổi phải mất trên 1,1 triệu USD.
- Phương pháp hấp nhiệt
Westerman - luộc chín trong nước nhiễm. Hấp nhiệt được
Shufutsu sử dụng tại Nhật năm 1965 để bảo quản mảnh xương ghép.
Wester.K (1994), Vanaclocha.V (1997) đã sử dụng nhiệt độ
134oC, áp suất 1kg/cm2 trong thời gian 20 phút
2. Bảo quản lạnh sâu mảnh xương sọ
• 2.1. Nguyên tắc bảo quản
• Giữ cho xương không bị phân huỷ trong một thời gian
dài. Sau thời gian bảo quản, mẫu mô xương phải đạt các tiêu chuẩn: • Vô trùng
• Không gây biến đổi các đặc tính sinh học của xương
• Bảo tồn tính chịu lực đối với xương
• Giảm tối đa phản ứng miễn dịch • Chi phí rẻ
Nhiễm khuẩn và khử khuẩn mô ghép
- 689 mẫu mô lấy từ 125 xác người cho trong các quy trình mổ
vô trùng. Kiểm tra vi khuẩn ở gân gót tỉ lệ nhiễm khuẩn là
70,3%, ở xương mào chậu 46,6%, ở đầu trên xương đùi 31,8%,
phần dưới xương đùi, trên xương chày 18,5% trong đó cầu
khuẩn gram dương nhiễm với tỉ lệ 69,3 - 94,5%, trực khuẩn
gram âm 1,8 – 2,67%, trực khuẩn gram dương 3,1- 6,1%, vi khuẩn khác từ 0,6-2%
- Sàng lọc: HIV, viêm gan, giang mai
• Các vi khuẩn gram âm được cho là đáng lo ngại; các mô gần
khoang bụng tỉ lệ nhiễm vi khuẩn gram âm có thể tăng. Khi các
vi khuẩn này chết đi, thành tế bào của nó giải phóng ra nội độc
tố (endotoxin), gây ra các triệu chứng tăng bạch cầu hạt, đông
máu nội mạc rải rác, hạ tiểu cầu… và sốt. Chiếu xạ liều khử
trùng thông thường trong điều kiện mô đông khô hay đông
lạnh đã được chứng minh không làm giảm đáng kể hoạt tính nội độc tố.
• Thomas F, Chad J. Ronholdt: liều 10-15kGy có thể để sử dụng
để khử khuẩn đối với tất cả các mô vận động
• Tiêu chuẩn ISO 11137 liều tận (terminal dose) là 9.2kGy