Ứng dụng và vai trò của sắt trong y sinh học

ỨNG DỤNG VÀ VAI TRÒ SINH
HỌC CỦA SẮT
TỔ 25 – LỚP Y13E
 Giới thiệu chung
 Phân bố của sắt trong cơ thể
 Chức năng sinh học của sắt
 Nhu cầu sắt trong cơ thể
 Hiện tượng thiếu sắt
 Hậu quả của việc thừa sắt

VAI TRÒ SINH HỌC:
● Là nguyên tố vi lượng xưa nhất được nghiên
cứu.
● Là 1 khoáng chất vi lượng nhưng thiết yếu.
 Chiếm 0,004 % trọng lượng cơ thể.
 Cấu chất của những thành phần chính trong
cơ thể ( máu, )
 Xúc tác nhiều phản ứng biến dưỡng trong cơ
thể

1. Giới thiệu chung :
● Liên kết ổn định bên trong các
protein kim loại. Sắt liên kết
chặt chẽ với mọi phân tử sinh
học vì thế nó sẽ gắn với các
màng tế bào, axít nucleic,
prôtêin v.v
● Khoảng 5-10% (0,5gram)
tổng số chất sắt có trong cơ
thể được tìm thấy trong
những cấu chất liên quan đến

hoạt động hô hấp như các
enzyme.



2. Phân bố của sắt trong cơ thể :
● Phần rất lớn chất sắt trong cơ thể được phân tán
trong đường máu , đặc biệt ở sắc tố
Hemoglobin của hồng huyết cầu ,ngoài ra có 1 phần
nhỏ tồn tại ở myoglobin
Là 1 vi chất quan trọng tham gia trong quá trình
tạo máu và 1 phần cấu trúc của bộ não.
 Chức năng hô hấp : tạo nên hemoglobin dể vận
chuyển oxi từ phổi tới tất cả các cơ quan của cơ thể
.
 Tham gia quá trình tạo thành myoglobin . sắc tố hô
hấp của cơ cũng như tạo thành đặc tính dự trữ oxi
của cơ
3. Chức năng sinh học của sắt :

 Sắt bị oxh ,khử dễ dàng nên tham gia cấu thành
nhiều enzyme.
 Tham gia thành phần của 1 số emzym oxh khử như
catalase, peroxidase và cytochrome (chất xúc tác
sinh học quan trọng tong cơ thể)
 Chuyển hóa β-carotene thành sinh tố A , tạo ra chất
collagen để liên kết các tế bào với nhau
 Dự trữ oxy cho cơ bắp ,Vô hiệu hóa một số thành
phần lạ xâm nhập vào cơ thể, tham gia tổng hợp các
hoocmon tuyến tiền liệt

● Nhu cầu bình thường để tạo hồng cầu là khoảng 20 -
25mg/ ngày nhưng chỉ cần bù 1mg sắt/ngày cho cơ
thể
● Nhu cầu sắt có thể tăng lên trong 1 số trường hợp
mất máu.
4. Nhu cầu sắt trong cơ thể

Thiếu sắt thường dẫn đến thiếu máu:
 suy nhược , mệt mòi, da xanh xao
 khó khi thở gắng sức, hồi hộp
 sức đề kháng với nhiễm trùng rất kém, khi mang
hai dễ bị sinh non và hư thai



5. Hiện tượng thiếu sắt

Cụ thể :
 đối với phụ nữ mang thai
 đối với phụ nữ
 đối với trẻ em
 đối với người già
 đối với nam giới

 làm cho mệt mỏi, chóng già, nhịp tim bất thường
,đau lưng, đau đầu gối ,đâu cơ
 mắc bệnh tiểu đường, xơ gan và 1 số bệnh nan y
khác

6. Hậu quả của việc thừa sắt :
Được biết nhiều
thông qua ứng
dụng của vật liệu
nano oxít sắt từ
tính
Ứng dụng của Fe trong y sinh học
 Đến năm 1975, người ta phát
hiện ra vi khuẩn có từ tính. Vi
khuẩn từ tính có khả năng tạo ra
các hạt nanô tinh thể có từ tính
có kích thước từ 50 – 100 nm.

Nguồn gốc từ tự nhiên: VI KHUẨN
Nguồn gốc từ tự nhiên: VI KHUẨN
 Các hạt nanô nằm bên trong tế bào và thường dính
vào màng của các không bào tạo nên một cấu trúc
gọi là magnetosome. Các hạt nanô từ tính tổng hợp
tự nhiên thường là magnetite Fe
3
O
4
và greigite
Fe
3
S
4
.
 Các vi khuẩn có từ tính có thể là khuẩn cầu, khuẩn
phẩy, hoặc khuẩn xoắn.

Chế tạo các hạt nano oxit sắt từ tính
 Sử dụng phương pháp đồng kết tủa dùng dung dịch
chứa hỗn hợp ion Fe
2+
và Fe
3+
với tỷ lệ mol thích
hợp phản ứng với dung dịch NH
4
OH trong môi
trường không khí và môi trường bảo vệ từ đó ta thu
được các hạt nano được xác định là các hạt Fe
3
O
4

Những ứng dụng thực tế của các hạt nano
 Làm sạch nguồn nước nhiễm thạch tín
 Phân tách và chọn lọc tế bào, DNA
 Dẫn truyền thuốc
 Phương pháp tăng nhiệt (gây sốt) cục bộ
 ….

Làm sạch nguồn nước nhiễm thạch tín
 Dùng các hạt magnetite oxide sắt
 Các thành phần cơ bản như oxide sắt và acid béo
trích từ dầu ô liu hay quả dừa. Nhiệt độ đun nóng
tương tự việc rán thức ăn

Phân tách và chọn lọc tế bào, DNA

 Trong y sinh học, người ta thường xuyên phải tách
một loại thực thể sinh học nào đó ra khỏi môi trường
của chúng để làm tăng nồng độ khi phân tích hoặc
cho các mục đích khác. Phân tách tế bào sử dụng
các hạt nanô từ tính là một trong những phương
pháp thường được sử dụng.

Phân tách và chọn lọc tế bào, DNA
Dẫn truyền thuốc
 Dẫn truyền thuốc là việc dùng các hạt nano như là hạt
mang thuốc đến vị trí cần thiết trên cơ thể.

Chất lỏng từ
Hạt nano có
Tính tương hợp
Sinh học
Hệ tuần hoàn
Thuốc điều
trị
cơ thể
Gardient từ trường ngoài
rất mạnh
Tế bào
Cần điều trị
Phương pháp tăng nhiệt (gây sốt) cục bộ
 Phương pháp này là quá trình điều trị sử dụng các
hạt nano từ tính để tăng nhiệt độ của một vùng cơ
thể có khối u ác tính hoặc các u khác. Kích thước
hạt khoảng 20-100 nm.