Luận án tiến sĩ Sinh lý học: Nghiên cứu chế tạo màng tim bò vô bào gia cường bằng glutaraldehyde và gắn heparin đạt tiêu chí làm mảnh vá tim mạch

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYEN THỊ NGỌC MỸ NGHIÊN CUU CHE TẠO MÀNG TIM BO VÔ BAO GIA CUONG BANG GLUTARALDEHYDE VA GAN HEPARIN ĐẠT TIÊU CHÍ LAM MANH VA TIM MACH LUẬN ÁN TIEN SĨ TP. Hồ Chí Minh — Năm 2023 VIET NAM NATIONAL UNIVERSITY - HO CHI MINH UNIVERSITY OF SCIENCE NGUYEN THI NGOC MY STUDY ON THE FABRICATION OF GLUTARALDEHYDE CROSSLINKED ACELLULAR BOVINE PERICARDIUM AND HEPARIN IMMOBILIZATION TO MEET THE CRITERIA FOR CARDIOVASCULAR PATCH Doctoral Thesis Ho Chi Minh City — Year 2023 _ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM _ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ NGỌC MỸ NGHIÊN CỨU CHE TẠO MÀNG TIM BO VÔ BAO GIA CƯỜNG BANG GLUTARALDEHYDE VA GAN HEPARIN DAT TIEU CHi LAM MANH VA TIM MACH Ngành: Sinh lý học người và động vật Mã sô Ngành: 9420104 Phản biện 1: GS. Hoàng Nghia Sơn Phản biện 2: PGS.

Lê Quang Trí Phản biện 3: PGS. Huỳnh Đại Phú Phản biện độc lập 1: miễn Phản biện độc lập 2: miễn NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS. Trần Lê Bảo Hà TP. Hồ Chí Minh - 2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan luận án tiến sĩ ngành Sinh lý học người và động vật, với tên dé tài “NGHIÊN CUU CHE TAO MÀNG TIM BO VÔ BAO GIA CƯỜNG BANG GLUTARALDEHYDE VA GAN HEPARIN ĐẠT TIÊU CHÍ LAM MANH VA TIM MACH” là công trình khoa học do Tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.

Trần Lê Bảo Hà. Những kết quả nghiên cứu của luận án hoàn toàn trung thực, chính xác và không trùng lặp với các công trình đã công bố trong và ngoài nước. Nghiên cứu sinh (Ký tên, ghi họ tên) Nguyễn Thị Ngọc Mỹ LỜI CẢM ƠN Luận án tiến sĩ được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Kỹ nghệ mô và Vật liệu Y Sinh, Trường DH Khoa học Tự nhiên, ĐH Quốc gia Hồ Chí Minh dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Trần Lê Bảo Hà.

Tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến Cô Trần Lê Bảo Hà người đã tạo điều kiện thuận lợi, định hướng nghiên cứu và hướng dẫn tôi hoàn thành luận án một cách tốt nhất. Tôi xin cám ơn ĐH Quốc gia Hồ Chí Minh đã tài trợ kinh phí cho các đề tài nghiên cứu thuộc nội dung của luận án này. Tôi xin cám ơn Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, DHQG-HCM, Phòng Đào tạo Sau đại học, Phòng Khoa học và Công nghệ, Khoa Sinh học — CNSH, và Bộ môn Sinh lý học & CNSH Động vật đã hỗ trợ tôi trong suốt quá trình công tác, học tập và nghiên cứu tại Trường. Tôi xin cắm ơn PTN Kỹ nghệ mô và Vật liệu Y Sinh đã cho phép và tạo điều kiện về cơ sở vật chất và thiết bị trong thời gian tôi thực hiện để tài.

Tôi xin cám ơn TS. Bùi Quốc Thắng — BV. Chợ rẫy đã hỗ trợ phẫu thuật cấy ghép mach máu trên thỏ và các góp ý về ứng dụng vật liệu trong lĩnh vực tìm mạch. Tôi xin cám ơn Thầy Cô công tác tại Bộ môn Sinh lý học và CNSH Động vật, cùng tập thé nhóm nghiên cứu Kỹ nghệ mô và Vật liệu Y Sinh (TEBM) đã trực tiếp hỗ trợ công việc cũng như chia sẻ những khó khăn, những kỷ niệm buồn vui trong quá trình thực hiện luận án.

Cuối cùng tôi xin dành sự tri ân chân thành nhất đến ba mẹ và những người thân yêu trong gia đình của tôi đã luôn là điểm tựa vững chắc, quan tâm, cảm thông và động viên tôi hoàn thành luận án này. ii MỤC LỤC LOT CAM 69005. i LOI CAM ON. iii TRANG THONG TIN LUẬN ÁN TIENG VIỆT.

TRANG THONG TIN LUẬN ÁN TIENG ANH.------s<-ccccse+ viii DANH MỤC HÌNH ANH, BIEU DO. DANH MỤC CAC BANG wessessssssssssccsscssssssssssssccsesssssssssssscesscusssssnssssssesesssesss xiii DANH MUC KY HIEU, CHU VIET TAT. Câu hỏi nghiên cứu 1. Mục tiêu nghiên cứu.

Nội dung và phạm vi nghiên CỨu .- - - - +5 S+Sx*k tk grrưy 5 1.Ý nghĩa khoa học, thực tiễn và tính mới của nghiên cứu. TONG QUAN TÀI LIEU. Khử tế bào mang tim bo. Gia cường màng ngoài tim bò vô bảo.

Gắn heparin lên màng tim bò vô bào nhằm cải thiện tính tương hợp mau. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Phương pháp khử tế bào màng tim bò. Phương pháp gia cường mang tim bò vô bao.

Phương pháp lắp ráp từng lớp để gắn heparin lên màng tim bò vô bào gia cường —. Phương pháp đánh giá mô hOC. Phương pháp tách chiết và định lượng DNA. Phương pháp đánh giá đặc tinh cơ lý của màng.

Chụp kính hiển vi điện tử quét. Phương pháp khảo sát đặc tính phân huỷ sinh học in vitrO. Phương pháp khảo sát đặc tinh tương hop mau in vitro của màng. Đánh giá độc tinh in vitro của màng tim bò vô bằng gia cường.

Phương pháp định lượng heparin bằng thử nghiệm Toluidine Blue O. Đánh giá khả năng thai heparin sau khi cố định. Đánh giá độc tinh in vitro của màng tim bò vô bao gia cường có có định heparin đối với tế bào nội mô người. Đánh giá sự bám dính của tế bào nội mô trên màng MDH.

Đánh giá sự tăng sinh của tế bào nội mô trên màng MDH. Phương pháp cây ghép mẫu màng dưới da chuột. Phương pháp cây ghép mach máu của màng thử nghiệm trên thỏ. Phương pháp xử lý số liệu và thong kê.

KET QUA - BAN LUẬN. Nghiên cứu quy trình chế tao màng tim bò vô bào gia cường bằng glutaraldehyde và đánh giá theo tiêu chí mảnh vá tim mạch. Nghiên cứu phương pháp gắn heparin lên mang tim bò vô bao gia cường nhằm cải thiện đặc tính tương hop máu. Khảo sát ảnh hưởng của màng tim bò vô bào có gắn heparin lên sự bám dính và tăng sinh của tế bào nội mô.

Nội dung 4: Đánh giá tương hợp in vivo và khả năng cấy ghép mạch máu trên dOng vat thi mghiGm 0n. KET LUẬN - KIÊN NGHỊ,.- ----ss<©sseecxseervsee 98 1V DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA NCS PHỤ LỤC TRANG THONG TIN LUẬN ÁN TIENG VIỆT Tên dé tài luận án: Nghiên cứu chế tạo màng tim bò vô bào gia cường bằng glutaraldehyde va gắn heparin đạt tiêu chí làm mảnh vá tim mach Ngành: Sinh lý học người và động vật Mã số ngành: 9420104 Họ tên nghiên cứu sinh: Nguyễn Thị Ngọc Mỹ Khóa đào tạo: 2018 Người hướng dẫn khoa học: PGS. Trần Lê Bảo Hà Cơ sở đào tạo: Trường Đại hoc Khoa học Tự nhiên, DHQG-HCM 1. TOM TAT NỘI DUNG LUẬN ÁN: Màng tim bò đã và đang được sử dung trong chế tao các mảnh vá tim mach.

Màng tim bò được xử lý loại tế bào và khâu mạch bằng glutaraldehyde nhằm hạn chế đáp ứng miễn dịch, tăng cường độ bền và thời gian tồn tại trong cơ thé. Khung nền ngoại bao (ECM) từ mô mang tim cũng được chứng minh khả năng hỗ trợ quá trình tái tạo và sáp nhập mô chủ. Tuy nhiên, hai van đề tồn đọng của các mảnh vá tim mạch hiện nay là khoáng hóa liên quan đến glutaraldehyde và bám dính huyết khối do thành phần ECM cho phép các yếu tố đông máu và protein huyết tương thấm thấu và bám đính. Do đó, lĩnh vực chế tạo mảnh vá tim mạch từ màng tim bò vẫn đang được nghiên cứu.

Các tác nhân khử tế bào như Sodium dodecyl sulfate (SDS) và gia cường bang glutaraldehyde cần được khảo sat và tối ưu. Đề cải thiện đặc tính tương hợp máu, hướng tiếp cận gắn heparin được xem là tiềm năng, nhờ vào hoạt tính chống đông máu của heparin. Tuy nhiên, các kết quả hệ thống về hiệu quả gắn heparin lên bề mặt mang tim bò vô bao gia cường vẫn chưa được công bố. Luận án tiến hành nghiên cứu chế tạo màng tim bò vô bào gia cường và gắn heparin nhằm đạt được tiêu chí làm mảnh vá tim mạch.

Quy trình khử tế bào và gia cường màng tim bò được nghiên cứu. Các đặc tính cần có ở mảnh vá tim mạch như cơ tính, khả năng tồn tại, an toàn và tương hợp máu cũng được khảo sát. Từ quy trình chế tạo tối ưu, màng tim bò vô bào gia cường đã đạt được phan lớn các tiêu chí đề ra. Đặc tính tương hợp máu kém do khối máu đông và tiểu cầu bám dính trên màng.

Trong giai đoạn tiếp theo, quy trình gan heparin lên màng bằng phương pháp lắp ráp từng lớp có kết hợp Dihydroxy-iron (viết tắt DHI) được nghiên cứu. Kết quả cho thấy sau bảy chu kỳ lắp ráp, heparin được có định thành công và với hàm lượng cao hơn đáng kể so với phương pháp ủ đơn giản. Heparin cũng có thể được thải ra và duy trì bề mặt kháng đông máu. Màng có cố định heparin cũng hạn chế sự bám dính tiểu cầu và không gây tán huyết, do đó, chứng minh cho đặc tính tương hợp máu của màng.

Sau 24 giờ thải heparin, màng thể hiện tính an toàn và hỗ trợ sự bám dính của tế bào nội mô trên cả hai bề mặt màng. So với bề mặt sợi, bề mặt thanh mạc của mang cho phép duy trì sự tăng trưởng và bám dính của tế bào lên đến bảy ngày đánh giá. Các kết quả in vitro này giúp dự đoán màng tim bò vô bào có có định heparin có khả năng chống đông máu tại thời điểm cấy ghép, màng có khả năng hỗ trợ nội mô hóa do đó giúp duy trì đặc tính tương hợp máu của màng sau thời gian thải heparin. Ở giai đoạn thử nghiệm trên động vật, màng được chứng minh về tính tương hợp in vivo khi ghép trên chuột thí nghiệm.

Về thử nghiệm chức năng, màng được ghép vào động mạch cảnh của vi thỏ thí nghiệm. Tại thời điểm phẫu thuật cho phép tạo hình thành công, không có hiện tương chảy máu vết khâu và duy trì hoạt động của mạch máu. Sau bảy tuần cấy ghép, so với tình trạng tắc mạch ở nhóm màng thương mại, kết quả ban đầu chỉ ra mảnh ghép mang tim bò vô bao cố định heparin đã duy trì trạng thái thông mạch, không xuất hiện đông máu trong lòng mạch. Đối với nhóm thí nghiệm này, tuy hiện tượng bao sợi hóa mảnh ghép vẫn diễn ra, mô mạch máu mới được hình thành và thống nhất với mạch máu chủ, do đó, chỉ ra màng có khả năng được sử dụng làm mảnh vá mạch máu.