NGHIÊN cứu TÍNH PHÙ hợp mô của một số THỦY TINH THỂ NHÂN TẠOSẢN XUẤT tại VIỆT NAM TRÊN THỎ

I HC QUC GIA H NI
TRNG I HC KHOA HC T NHIấN
KHOA SINH HC
=====

ON TH QUNH MAI

NGHIÊN CứU TíNH PHù HợP MÔ
CủA MộT Số THủY TINH THể NHÂN TạO
SảN XUấT
TạI VIệT NAM TRÊN THỏ

CNG LUN VN THC S SINH HC

H NI - 2019


I HC QUC GIA H NI
TRNG I HC KHOA HC T NHIấN
KHOA SINH HC
=====

ON TH QUNH MAI

NGHIÊN CứU TíNH PHù HợP MÔ
CủA MộT Số THủY TINH THể NHÂN TạO
SảN XUấT
TạI VIệT NAM TRÊN THỏ
Chuyờn ngnh :
Mó s
:

CNG LUN VN THC S SINH HC
D kin giỏo viờn hng dn:
1. PGS.TS Ngụ Duy Thỡn
2. PGS.TS Nguyn Lai Thnh

H NI - 2019
MC LC
T VN ..................................................................................................1


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU...............................3
1.1. Bệnh đục thủy tinh thể...........................................................................3
1.1.1. Thủy tinh thể...................................................................................3
1.1.2. Định nghĩa đục thủy tinh thể...........................................................4
1.1.3. Nguyên nhân đục thủy tinh thể.......................................................4
1.1.4. Điều trị đục thủy tinh thể................................................................5
1.2. Vật liệu sinh học.....................................................................................6
1.2.1. Đại cương về vật liệu sinh học........................................................6
1.2.2. Các loại vật liệu sinh học................................................................7
1.2.3. Các yêu cầu đối với vật liệu sinh học..............................................7
1.2.4. Tính phù hợp sinh học của vật liệu sinh học...................................8
1.2.5. Tính phù hợp mô của vật liệu sinh học.........................................10
1.3. Thủy tinh thể nhân tạo..........................................................................12
1.3.1. Lịch sử ra đời thủy tinh thể nhân tạo.............................................12
1.3.2. Vật liệu chế tạo thủy tinh thể nhân tạo..........................................13
1.3.3. Các kiểu dáng của thủy tinh thể nhân tạo......................................14
1.4. Các nghiên cứu trên thế giới và trong nước về vật liệu thủy tinh thể
nhân tạo.................................................................................................15
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.........19
2.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu.........................................................19

2.1.1. Đối tượng nghiên cứu....................................................................19
2.1.2. Vật liệu nghiên cứu.......................................................................19
2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu........................................................19
2.3. Cỡ mẫu nghiên cứu..............................................................................19
2.4. Thiết kế nghiên cứu..............................................................................19
2.5. Quy trình nghiên cứu............................................................................19
2.5.1. Chuẩn bị dụng cụ, thuốc và hóa chất............................................19
2.5.2. Các bước tiến hành........................................................................20


2.6. Chỉ tiêu đánh giá..................................................................................22
2.7. Xử lý số liệu.........................................................................................23
2.8. Đạo đức nghiên cứu.............................................................................23
CHƯƠNG 3: DỰ KIẾN KẾT QUẢ.............................................................24
3.1. Kết quả đánh giá tính phù hợp mô của thủy tinh thể nhân tạo có mã số
CI26Y và HI56......................................................................................24
3.1.1. Tình trạng chung của thỏ...............................................................24
3.1.2. Tình trạng đại thể vùng cấy ghép thủy tinh thể nhân tạo có mã số
CI26Y và HI56................................................................................24
3.1.3. Tình trạng vi thể vùng cấy ghép thủy tinh thể nhân tạo................25
CHƯƠNG 4: DỰ KIẾN BÀN LUẬN..........................................................27
4.1. Mô hình nghiên cứu.............................................................................27
4.1.1. Động vật thực nghiệm...................................................................27
4.1.2. Kết quả nghiên cứu.......................................................................27
DỰ KIẾN KẾT LUẬN..................................................................................28
DỰ KIẾN TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN..............................................................29
TÀI LIỆU THAM KHẢO


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Các phép thử đánh giá ban đầu để xem xét khả năng phù hợp sinh
học của vật liệu..................................................................................9

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Đục thủy tinh thể................................................................................4
Hình 1.2. Các kiểu dáng thiết kế của thủy tinh thể nhân tạo...........................15


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong hàng thế kỷ qua, tình trạng mù lòa vẫn đang là một gánh nặng đối
với toàn xã hội. Theo ước tính của Tổ chức Y tế Thế giới (World Health
Organization – WHO) năm 2002 trên toàn cầu có khoảng 37 triệu người mù ở
mọi độ tuổi [1], số lượng này vẫn đang tăng dần hàng năm và tính đến năm
2010 trên toàn thế giới đã có khoảng 39 triệu người mù [2]. Trong số các
nguyên nhân gây mù thì đục thủy tinh thể vẫn là nguyên nhân hàng đầu và tỷ
lệ đục thủy tinh thể ngày càng tăng theo sự gia tăng tuổi thọ của dân số thế
giới [3]. Và ở nước ta theo kết quả điều tra năm 2015 của Bệnh viện Mắt
Trung Ương “Đánh giá nhanh các bệnh gây mù có thể phòng tránh tại Việt
Nam (Rapid Assessment of Avoidable Blindness – RAAB)” có khoảng
330.000 người trên 50 tuổi bị mù và đục thủy tinh thể là nguyên nhân chiếm
tỷ lệ 74% [4].May mắn thay, đục thủy tinh thể là một bệnh lý có thể điều trị
được bằng phương pháp phẫu thuật, trong đó thủy tinh thể tự nhiên sẽ được
loại bỏ bằng các phương pháp khác nhau và thay vào đó là một thủy tinh thể
(Intraocular lenses – IOLs) nhân tạo. IOLs đang được sử dụng hiện nay ở
nước ta vẫn phải nhập từ nước ngoài với giá thành cao và nhiều kích cỡ
không phù hợp. Xuất phát từ nhu cầu đó năm 2017 Công ty cổ phần nhà máy
thiết bị y học và vật liệu sinh học đã chế tạo thành công thủy tinh thể nhân tạo
đầu tiên tại Việt Nam. Yêu cầu đối với mỗi loại IOLs mới được nghiên cứu

trước khi đưa vào ứng dụng trên lâm sàng là phải được tiến hành nghiên cứu
đánh giá tính phù hợp mô bằng các nghiên cứu trên thực nghiệm. Dựa theo
các tiêu chuẩn quốc tế về đánh giá phù hợp sinh học của các thiết bị y tế, vật
liệu y sinh [16] , thủy tinh thể là thiết bị được cấy ghép trong nhãn cầu (intra
ocular lens), thời gian cấy ghép lâu dài nên cần phải nghiên cứu thử nghiệm 4
chỉ tiêu: độc tính tế bào, độc tính gen, phù hợp mô và khả năng gây kích ứng


2
da, niêm mạc. Với phạm vi của một luận văn thạc sỹ, chúng tôi lựa chọn phù
hợp mô (khả năng cấy ghép tại chỗ) với 2 mục tiêu nghiên cứu là:
1.

Đánh giá tính phù hợp mô của thủy tinh thể nhân tạo mã số HI56 trên
thỏ thực nghiệm

2.

Đánh giá tính phù hợp mô của thủy tinh thể nhân tạo mã số CI26Y
trên thỏ thực nghiệm
Đây là chỉ tiêu bắt buộc cho tất cả các thiết bị, vật liệu cấy ghép vào cơ

thể người có thời gian trên 30 ngày. Đề tài là một phần nghiên cứu trong giai
đoạn hai của đề tài cấp Nhà nước. Hợp đồng số 22/2017/HĐ-ĐTKC.10.10.04/16-20


3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Bệnh đục thủy tinh thể
1.1.1. Thủy tinh thể
Thủy tinh thể tự nhiên là một thấu kính trong suốt hai mặt lồi, mặt sau
lồi hơn mặt trước và có tính đàn hồi, nằm trực tiếp ngay sau đồng tử [3],[6],
[7].
Hình dáng thủy tinh thể thay đổi trong quá trình điều tiết, và cũng thay
đổi theo từng người và từng độ tuổi. Đường kính thủy tinh thể khoảng 7 – 10
mm, dày từ 3,5 – 4 mm. Chỉ số chiết quang của thủy tinh thể tự nhiên là 1,36
ở các lớp ngoài và 1,4 ở vùng trong. Độ đàn hồi của thủy tinh thể giảm dần
theo tuổi [7].
Về cấu tạo mô học thủy tinh thể tự nhiên được tạo thành bởi [7]:
- Bao thủy tinh thể: bọc toàn bộ bề mặt thủy tinh thể. Bao được tạo thành
chủ yếu bởi những lá tạo keo mỏng, thuần nhất, trong suốt, có tính đàn hồi,
rất chiết quang. Độ dày của bao khoảng 11 – 18 µm.
- Biểu mô dưới bao: là lớp biểu mô vuông đơn chỉ có ở mặt trước thủy
tinh thể. Về phía rìa của thủy tinh thể, các tế bào biểu mô dần trở thành các tế
bào dẹt, dài được gọi là những sợi thủy tinh thể.
- Sợi thủy tinh thể: là những tế bào biệt hóa cao, trở thành những trụ hình
cung mảnh, dài, có hướng theo đường vĩ tuyến. Sợi thủy tinh thể dài 7 – 10
mm, rộng 8 – 12 µm, dày 2 µm. Chất kết dính các sợi thủy tinh thể được coi
như chất bôi trơn cho phép các sợi chuyển động trong quá trình điều tiết thủy
tinh thể.
- Thủy tinh thể được giữ ở nguyên vị trí bởi một hệ thống sợi từ bờ thủy
tinh thể tới dính vào thể mi gọi là dây chằng Zinn.


4
Thủy tinh thể có vai trò quan trọng trong hệ thống khúc xạ, với chức
năng chính là tập trung các tiêu điểm ảnh về võng mạc [3],[6]. Đây là cấu trúc
có khả năng khúc xạ mạnh thứ hai trong mắt người, chỉ sau giác mạc [3].

1.1.2. Định nghĩa đục thủy tinh thể
Đục thủy tinh thể là tình trạng thủy tinh thể tự nhiên của mắt bị mờ đục,
làm cản trở ánh sáng đến võng mạc gây giảm thị lực [3],[6],[8].

Hình 1.1 Đục thủy tinh thể [3].
1.1.3. Nguyên nhân đục thủy tinh thể
Đục thủy tinh thể có thể do nguyên nhân bẩm sinh hoặc mắc phải [3].
Đục thủy tinh thể bẩm sinh thường do các nguyên nhân di truyền. Tiền
sử gia đình có đục thủy tinh thể có vai trò trong việc thúc đẩy bệnh xuất hiện
sớm hơn bình thường và có đến 23% các trường hợp đục thủy tinh thể bẩm
sinh là có tính chất gia đình. Một phần ba số trường hợp đục thủy tinh thể
bẩm sinh là xuất hiện một cách độc lập, không liên quan tới bất kỳ bệnh lý
toàn thân hay bệnh lý nhãn cầu nào khác. Chúng có thể là do các đột biến mới
hình thành và có khả năng di truyền cho các thế hệ tiếp theo [5].


5
Đục thủy tinh thể mắc phải có thể do các nguyên nhân sau [3]:
- Liên quan tới tuổi già
- Do sử dụng một số loại thuốc: corticosteroid, chlorpromazine,
amiodaron, aspirin, thuốc tăng nhãn áp tại chỗ, pilocarpine
- Do chấn thương
- Do các bệnh lý toàn thân: đái tháo đường, hội chứng loạn dưỡng tăng
trương lực cơ, bệnh Willson, viêm da dị ứng…
- Do các bệnh lý tại mắt: viêm màng bồ đào, cận thị, tăng nhãn áp cấp tính…
Các nghiên cứu gần đây cũng chỉ ra mối liên quan giữa đục thủy tinh thể
và sự tiếp xúc với các tia bức xạ. Một nghiên cứu đã được tiến hành trên các
phi công Iceland có tiếp xúc với bức xạ vũ trụ cho thấy rằng bức xạ vũ trụ có
thể là một yếu tố gây ra đục thủy tinh thể cho các phi công này [9]. Đục thủy
tinh thể hay gặp ở những người thường xuyên tiếp xúc với tia hồng ngoại,

những người thợ thổi thủy tinh cũng là một ví dụ về tiếp xúc với bức xạ [5].
1.1.4. Điều trị đục thủy tinh thể
Cho đến nay chưa có bất kỳ loại thuốc nào có thể phòng ngừa, làm chậm
hoặc làm đảo ngược sự tiến triển của đục thủy tinh thể [6]. Để điều trị đục
thủy tinh thể người ta sử dụng phương pháp phẫu thuật lấy đi thủy tinh thể tự
nhiên [5],[8]. Có nhiều phương pháp phẫu thuật được thực hiện để lấy đi thủy
tinh thể tự nhiên như: phẫu thuật lấy thủy tinh thể trong bao, phẫu thuật lấy
thủy tinh thể ngoài bao, phẫu thuật tán nhuyễn thủy tinh thể bằng siêu âm
(phẫu thuật phaco) [6].
Tuy nhiên, sau khi phẫu thuật bệnh nhân lại rơi vào tình trạng không có
thủy tinh thể và yêu cầu đặt ra là phải có một thủy tinh thể nhân tạo thay thế
để hồi phục thị lực cho bệnh nhân. Năm 1967, phẫu thuật thay thủy tinh thể
nhân tạo cho bệnh nhân đục thủy tinh thể lần đầu tiên được thực hiện thành


6
công và thủy tinh thể nhân tạo đầu tiên được sử dụng là một loại ống kính khá
dày và dễ vỡ [3],[5]. Ở Việt Nam, phẫu thuật thay thủy tinh nhân tạo được
thực hiện từ những năm 1990, khi đó thủy tinh thể nhân tạo được sử dụng là
loại thủy tinh thể nhân tạo cứng. Từ sau năm 1995, các kỹ thuật thay thế thủy
tinh thể nhân tạo bằng thủy tinh thể nhân tạo mềm được đưa vào sử dụng.
Hiện nay, phẫu thuật Phaco và thay thế bằng một IOLs được sử dụng rất phổ
biến ở các nước trên thế giới cũng như tại Việt Nam [6],[8].
Đối với các bệnh nhân phẫu thuật thay thủy tinh thể, biến chứng lâu dài
và phổ biến nhất sau phẫu thuật là mờ đục bao sau (Posterior Capsule
Opacities – PCO) [10].
1.2. Vật liệu sinh học (Biomaterials)
1.2.1. Đại cương về vật liệu sinh học
Có rất nhiều định nghĩa đã được sử dụng cho thuật ngữ “vật liệu sinh
học”. Theo Viện nghiên cứu sức khỏe quốc gia Hoa Kỳ (National Institute of

Health – NIH) (1984): “Vật liệu sinh học là bất kỳ chất hoặc hợp chất nào
(không phải là thuốc) có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp, được dùng để
điều trị, tăng cường hoặc thay thế mô, cơ quan hoặc chức năng của cơ thể”
[11],[12]. Một định nghĩa rộng hơn về vật liệu sinh học được hầu hết các nhà
khoa học chấp nhận là định nghĩa của Williams (1987): “Vật liệu sinh học là
một vật liệu không sống, được sử dụng trong một thiết bị y học, dùng để
tương tác với hệ sinh học” [11].
Vật liệu sinh học chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực y khoa. Tuy nhiên
khi các kỹ thuật vô trùng chưa phát triển thì việc sử dụng các vật liệu sinh học
là không khả thi. Các phẫu thuật có sử dụng vật liệu sinh học phần lớn đều
thất bại do nguyên nhân nhiễm trùng. Các vật liệu sinh học sớm nhất được
cấy ghép thành công là ứng dụng cấy ghép vào hệ thống xương năm 1900.


7
Sau đó đến những năm 1930, với sự ra đời của thép không gỉ và các hợp kim
crom – cobalt đã tạo nên những thành công lớn trong việc cố định gãy xương
và các trường hợp thay khớp đầu tiên được thực hiện [13]. Cùng với sự ra đời
và phát triển của nhiều loại vật liệu mới, hiện nay vật liệu sinh học được sử
dụng rất rộng rãi trong y học, đem lại những phương pháp điều trị hiệu quả ở
nhiều chuyên ngành như: nha khoa, ngoại khoa, tim mạch, cơ xương khớp,
phục hồi chức năng, nhãn khoa…
1.2.2. Các loại vật liệu sinh học
Theo nguồn gốc, vật liệu sinh học chia thành 2 nhóm lớn [11],[14]:
Nhóm vật liệu sinh học có nguồn gốc tự nhiên: Là nhóm vật liệu có tế
bào, có khả năng sống, tự sửa chữa, cấu trúc không đồng nhất.
- Vật liệu mô mềm: da, gân, màng ngoài tim, giác mạc…
- Vật liệu mô cứng: xương, răng.
Nhóm vật liệu sinh học có nguồn gốc tổng hợp: Là nhóm vật liệu có cấu
trúc đồng nhất, không có tế bào, không có khả năng sống.

- Gốm: Alumina, Zirconia, Calci Sulfate, Calci phosphate, Apatites,
carbon, thủy tinh…
- Kim loại: thép không gỉ, hợp kim crom – cobalt, hợp kim titan, vàng, bạc…
- Polymer: Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHM WPE),
Polymethylmethacacrylate (PMMA), Polyethyletherketone (PEEK), Silicone,
Polyurethane (PU), Polytetrafluoroethylene (PTFE)
- Composit: Carbon Fiber (CF)/PEEK, CF/UHMWPE, CF/PMMA,
Zircon idSil icdB IS – GMA.
1.2.3. Các yêu cầu đối với vật liệu sinh học
Yêu cầu chung đối với vật liệu sinh học được phân thành 4 nhóm [11]:
- Tính phù hợp sinh học: vật liệu phải không gây ra các phản ứng có hại đối
với vật chủ và có khả năng kích thích sự hòa hợp mô – vật liệu ghép tốt.


8
- Có thể khử trùng: vật liệu có thể trải qua quá trình khử trùng bằng
nhiều phương pháp khác nhau mà không bị biến đổi các tính chất lý hóa cũng
như không sinh ra các chất gây phản ứng có hại cho cơ thể.
- Có tính chức năng: tính chức năng của một vật liệu sinh học phụ
thuộc vào khả năng tạo được hình dáng phù hợp với chức năng mà chúng
sẽ thực hiện.
- Có thể chế tạo: nhiều vật liệu không thể chế tạo được thành sản phẩm
để có thể cấy ghép trên người nên dù có tính tương hợp sinh học cao nhưng
cũng không có tính ứng dụng.
Ngoài ra, các vật liệu sinh học còn phải có các đặc tính đặc biệt như không
sinh khối u, không phân hủy, độc tính thấp… Tuy nhiên tùy thuộc vào mục đích
ứng dụng, mỗi loại vật liệu lại cần đáp ứng các yêu cầu khác nhau [11].
1.2.4. Tính phù hợp sinh học của vật liệu sinh học (Biocompatibility)
Phù hợp sinh học là khả năng mà vật liệu ghép có thể gây ra đáp ứng sinh
học thích hợp trong một ứng dụng chức năng đặc biệt (Williams, 1987). Vật liệu

có tính phù hợp sinh học thường ít hoặc không gây phá vỡ, rối loạn các chức
năng bình thường của cơ thể. Nghĩa là không gây độc, không gây dị ứng, không
gây ra các phản ứng miễn dịch và không gây ung thư hay đột biến cũng như một
số phản ứng khác [15].
Tính phù hợp sinh học là một yêu cầu bắt buộc đối với tất cả các loại vật
liệu ghép. Đánh giá tính phù hợp sinh học của vật liệu ghép với cơ thể trước khi
ứng dụng vào lâm sàng bất kỳ loại vật liệu nào là điều vô cùng cần thiết. ISO
10993 đã đưa ra các tiêu chí đánh giá tính phù hợp sinh học đối với mỗi loại vật
liệu ghép dựa trên bản chất và thời gian tiếp xúc của vật liệu [16].


9
Bảng 1.1. Các phép thử đánh giá ban đầu để xem xét khả năng phù hợp
sinh học của vật liệu [16].
Cách phân loại các trang thiết bị y
tế theo
Bản chất tiếp xúc

Tác động sinh học

Thời gian tiếp
xúc
Độ
c tế
bào

Gây
nhạ
y
cảm

Gây
kích
thíc
h
hoặ
c
phả
n
ứng
da

A

x

x

x

x

B

x

x

x

x

C

x

x

x

x

A

x

x

x

x

B

x

x

x

x

C

x

x

x

Bề mặt
bị thủng
hoặc tổn
thương

A

x

x

x

x

B

x

x

x

x

C

x

x

x

Đường
huyết,
gián tiếp

A

x

x

x

x

x

x

B

x

x

x

x

x

x

C

x

x

x

x

Mô/
xương/
răng

A

x

x

x

B

x

x

x

x

x

x

x

x

C

x

x

x

x

x

x

x

x

Máu
tuần
hoàn

A

x

x

x

x

B

x

x

x

x

x

x

C

x

x

x

x

x

x

A

x

x

x

B

x

x

x

x

x

x

x

x

C

x

x

x

x

x

x

x

x

A

x

x

x

x

x

x

x

x

B

x

x

x

x

x

x

x

x

x

C

x

x

x

x

x

x

x

x

x

A – giới hạn
(< 24 giờ)
Cách
phân
loại

Tiếp xúc

B – kéo dài
(24 giờ đến 30
ngày)
C – vĩnh viễn
(>30 ngày)

Da

Trang
thiết bị
bề mặt

Trang
thiết bị
truyền

ngoài

Trang
thiết bị
cấy
ghép

Màng
nhày

Mô/
xương

Máu

Nhiễ
m độc
cấp
tính

Độc
tính
bán
trườn
g diễn

x

x

x

x

Đột
biế
n
gen

Khả
năn
g
cấy
ghé
p

x

Ph
ù
hợp
mô

Tươn
g
thích
máu

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

Qua bảng 1.1 ta thấy thủy tinh thể nhân tạo thuộc loại trang thiết bị cấy
ghép có tiếp xúc với mô và thời gian tiếp xúc là vĩnh viễn. Phép thử ban đầu

10
đánh giá tính phù hợp mô và độc tính tế bào là một trong các tiêu chí quan
trọng để xem xét khả năng phù hợp sinh học của vật liệu.
1.2.5. Tính phù hợp mô của vật liệu sinh học (Histocompatibility).
1.2.5.1. Phản ứng của cơ thể với vật liệu ghép.
Sau khi được cấy ghép, sự tương tác giữa hệ miễn dịch của cơ thể người
nhận và vật liệu sinh học sẽ xảy ra rất phức tạp và kết quả là vật liệu ghép có
gây phản ứng đủ để kích thích sự hòa hợp mô – vật liệu tốt hay không [17],
[18]. Trong quá trình đó, sự xuất hiện phản ứng viêm là tất yếu và là một phản
ứng bình thường khi một vật lạ mới được đưa vào cơ thể.
Sau khi cấy ghép, sự tương tác giữa vật liệu và hệ thống miễn dịch của
cơ thể nhận có liên quan đến đáp ứng miễn dịch đặc hiệu và không đặc hiệu.
Đầu tiên, trên bề mặt của vật liệu sẽ hình thành các cục máu đông tạm thời,
sau đó là viêm cấp tính vô khuẩn tiến triển đến viêm mạn tính, phát triển mô
hạt và cuối cùng là sự xơ hóa [17],[19]. Các đặc điểm của vật liệu sinh học về
kích thước, hình dạng, tính chất lý hóa…đóng vai trò quan trọng ảnh hưởng
đến mức độ và thời gian phản ứng của cơ thể [18],[19]. Do đó mức độ, diễn
biến và thời gian quá trình phản ứng của cơ thể nhận sau khi ghép vật liệu
sinh học sẽ đặc trưng cho tính phù hợp mô của vật liệu được cấy ghép.
1.2.5.2. Diễn biến quá trình phản ứng của cơ thể sau ghép vật liệu sinh học.
Phản ứng viêm: Viêm là quá trình phản ứng tự vệ của cơ thể nhằm chống
lại các tác nhân xâm nhập [20]. Trong cấy ghép vật liệu sinh học, ngay sau khi
cô lập vùng tổn thương bằng các phản ứng huyết quản huyết, phản ứng viêm
cấp tính và viêm mạn tính sẽ xảy ra theo thứ tự kế tiếp nhau. Phản ứng viêm
cấp tính được biểu hiện bằng các dấu hiệu sưng, nóng, đỏ, đau và đặc trưng là
sự xâm nhập của bạch cầu đa nhân trung tính. Các phản ứng viêm cấp tính đối
với vật liệu sinh học thường xảy ra nhanh chóng. Sau đó tiến triển thành viêm
mạn tính với sự xuất hiện của các bạch cầu đơn nhân, các lympho bào tại vị

11
trí tổn thương. Phản ứng viêm mạn tính đối với vật liệu sinh học thường bị
giới hạn tại vị trí cấy ghép. Phản ứng viêm sau khi thực hiện cấy ghép vật liệu
bao gồm cả viêm cấp tính và viêm mạn tính thường kéo dài không quá hai
tuần. Nếu phản ứng kéo dài trên 3 tuần thường là dấu hiệu của sự nhiễm trùng
và thải ghép [19].
Sự phát triển của mô hạt: sau khi phản ứng viêm kết thúc, ở những vị trí
ghép vật liệu sinh học, mô hạt được hình thành. Mô hạt được xác định bởi sự
xuất hiện của các đại thực bào, xâm nhập nguyên bào sợi và sự tăng sinh các
mạch máu. Các nguyên bào sợi hoạt động tổng hợp collagen và proteoglycan,
là tiền đề cho sự xơ hóa [18],[19].
Sự xơ hóa: là hiện tượng cuối cùng trong quá trình lành hóa vết thương.
Vị trí tổn thương do quá trình cấy ghép vật liệu sinh học sẽ được sửa chữa
bằng quá trình tái tạo mô mới thay thế cho mô bị tổn thương hoặc sẽ hình
thành sẹo xơ.
Theo tác giả Lê Đình Roanh (2009), diễn biến thời gian của các phản
ứng hàn gắn vết thương sẽ được diễn ra như sau [21]:
- 0 giờ (Ngay khi phẫu thuật): đường rạch sẽ được lấp đầy bởi các cục
máu đông.
- 3 giờ đến 24 giờ sau phẫu thuật: phản ứng viêm cấp diễn ra với sự tập
trung của các bạch cầu đa nhân trung tính tại ổ viêm (vị trí tổn thương).
Những tế bào này được thu hút đến ổ viêm bởi các chất hóa ứng động như
histamin, leukotrien, bổ thể C5a… Vai trò của các bạch cầu đa nhân trung tính
là thực bào mô bị tổn thương và các vi khuẩn có thể xâm nhập vào mô trong
quá trình phẫu thuật.
- 24 giờ đến 48 giờ sau phẫu thuật: các tế bào biểu mô di chuyển từ mép
vết thương tạo màng đáy và sự tăng sinh của tế bào là tối thiểu.


12

- Ngày thứ 3 sau phẫu thuật: bắt đầu quá trình chuyển từ phản ứng viêm
cấp sang viêm mạn tính. Các bạch cầu đa nhân trung tính dần được thay thế
bởi các bạch cầu đơn nhân (đại thực bào, lympho bào). Các đại thực bào sẽ
tiếp tục thực hiện nhiệm vụ thực bào của bạch cầu đa nhân trung tính đồng
thời chúng có nhiệm vụ trình diện kháng nguyên với các tế bào miễn dịch đặc
hiệu (lympho bào). Sau quá trình này, mô hạt bắt đầu xuất hiện.
- Ngày thứ 5 sau phẫu thuật: vết thương đã được lấp đầy bởi mô hạt giàu
mạch máu tân tạo, quá trình tăng sinh biểu mô diễn ra mạnh mẽ và bắt đầu
xuất hiện collagen.
- Tuần thứ 2 sau phẫu thuật: quá trình viêm và phản ứng mô hạt giảm
dần, thay vào đó là sự tăng sinh nguyên bào sợi và tích lũy collagen tại vị trí
tổn thương.
- Tháng thứ 2 sau phẫu thuật: vết sẹo đã được hình thành bao gồm mô
liên kết không viêm được bao phủ bởi một lớp thượng bì nguyên vẹn.
1.3. Thủy tinh thể nhân tạo
1.3.1. Lịch sử ra đời thủy tinh thể nhân tạo.
Các thủy tinh thể nhân tạo đầu tiên được nghiên cứu chế tạo từ thủy tinh,
nặng và dễ vỡ [5]. Harold Ridley (1906 – 2001) là người đầu tiên phát minh
ra thuỷ tinh thể (IOL) chế tạo từ nhựa dẻo. Sau chiến tranh thế giới thứ II, ông
có cơ hội để tiếp xúc với những phi công vô tình bị các mảnh vỡ của vòm
kính buồng lái máy bay găm vào mắt. Qua thời gian nghiên cứu Ridley đã
nhận thấy rằng các mảnh vỡ này không gây ra bất kỳ phản ứng có hại nào với
mắt và ông đã tìm ra nguồn gốc của các mảnh vỡ là poly methyl methacrylat.
Ông tiến hành sử dụng vật liệu này để chế tạo thủy tinh thể nhân tạo và ứng
dụng vào điều trị bệnh đục thủy tinh thể. Phẫu thuật cấy ghép IOL bằng nhựa
đầu tiên vào mắt người được tiến hành vào ngày 29 tháng 11 năm 1949 [23].
Trải qua hơn 50 năm, công nghệ chế tạo IOL đã được cải tiến không ngừng,


13

rất nhiều loại vật liệu đã được sử dụng để sản xuất IOL nhằm tạo ra IOL tối
ưu nhất, phù hợp nhất với mắt người.
1.3.2. Vật liệu chế tạo thủy tinh thể nhân tạo
Các vật liệu được lựa chọn để sản xuất thủy tinh thể nhân tạo cần đáp
ứng được các tiêu chuẩn sau đây [5]:
- Vật liệu phải có tính phù hợp sinh học
- Vật liệu phải không bị phân hủy, giáng hóa, không gây phản ứng hoặc
biến mất trong toàn bộ thời gian sử dụng của nó, có tính ổn định và trơ.
- Vật liệu phải thể hiện các đặc tính quang học để giúp cho người dùng
có được thị lực giống như thủy tinh thể tự nhiên của mắt. Đối với yêu cầu này,
các đặc tính sau là cần thiết: ổn định về thành phần hóa học, mật độ, chỉ số
khúc xạ, truyền sáng.
- Phải mỏng và có tính mềm dẻo: vật liệu phải đảm bảo có thể đưa vào
mắt bằng các phương pháp phẫu thuật.
Hiện nay, IOLs được sản xuất từ hai nhóm vật liệu chính là acrylic và
silicone [24].
Acrylic gồm 2 nhóm là Hydrophobic Acrylic và Hydrophilic Acrylic.
- Hydrophobic Acrylic (Acrylic kỵ nước):
Polymethyl methacrylate (PMMA): đây là loại vật liệu có hàm lượng
nước cực thấp, thấp hơn 1% [25]. Tại Hoa Kỳ và Châu Âu, các IOLs sản xuất
từ PMMA rất ít được sử dụng do nó cần có một đường rạch lớn khi phẫu thuật
để có thể đưa vào trong mắt. Tuy nhiên, đối với các nước mà kỹ thuật rạch
bao ngoài để bộc lộ nhân mắt còn được thực hiện thủ công thì nó vẫn đóng
một vai trò quan trọng. Hiện nay, PMMA được sử dụng cho IOL đặt tại chỗ
do có độ cứng nhất định giúp chống nghiêng và ổn định tại vị trí đặt [24].
Acrylic kỵ nước có tính mềm dẻo: đây là nhóm vật liệu được sử dụng
phổ biến nhất hiện nay. Chúng là những vật liệu mềm dẻo, có thể gập lại ở


14

nhiệt độ phòng, chỉ số khúc xạ cao và hàm lượng nước rất thấp. Một trong
những hạn chế của loại vật liệu này là có thể gây ra chứng loạn thị sau phẫu
thuật, tuy nhiên với những thay đổi về kiểu dáng thiết kế, tỷ lệ loạn thị đã
được giảm đáng kể [24]
- Hydrophilic Acrylic (Acrylic ưa nước): Đây là nhóm vật liệu có hàm
lượng nước cao, dao động từ 18-38%. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng IOLs
được chế tạo từ Acrylic ưa nước có tỷ lệ gây biến chứng PCO cao hơn các
IOLs chế tạo từ Acrylic kỵ nước hay Silicon. Hiện tượng này được giải thích
là do hàm lượng nước cao đã thu hút các tế bào biểu mô bao sau thủy tinh thể
đến và phát triển hoặc có thể do IOLs này không có cạnh sắc như loại acrylic
kỵ nước nên làm giảm khả năng cản trở sự tái tạo của các tế bào biểu mô bao
sau thủy tinh thể [24],[26]. Một vấn đề lớn với một số IOL Acrylic ưa nước là
bị mờ đục sau ghép do hiện tượng vôi hóa. Điều này dẫn đến hậu quả là bệnh
nhân phải ghép lại lần hai [27],[28],[29].
Silicone: Silicone là loại vật liệu đầu tiên được sử dụng để chế tạo các
IOL có tính mềm dẻo cao. Nó là một loại vật liệu rất tốt, đặc biệt là có khả
năng làm giảm biến chứng PCO sau phẫu thuật. Thiết kế của loại IOL này là
sự lựa chọn ưa thích cho phương pháp phẫu thuật sử dụng kim phun với các
vết mổ nhỏ hơn 2.8 mm.
1.3.3. Các kiểu dáng của thủy tinh thể nhân tạo.
Kiểu dáng của thủy tinh thể nhân tạo hiện nay rất đa dạng: có thể nhiều
mảnh hoặc một khối; dạng đĩa hoặc kiểu vòng mở; góc cạnh hoặc tiếp xúc
phẳng; có các vị trí tiếp xúc đặc biệt với các khe, góc tiền phòng, cố định
mống mắt; có thể đơn tiêu cự hoặc đa tiêu cự … [24]


15

Hình 1.2. Các kiểu dáng thiết kế của thủy tinh thể nhân tạo [24].
1.4. Các nghiên cứu trên thế giới và trong nước về vật liệu thủy tinh thể

nhân tạo.
Trên thế giới: Việc nghiên cứu và ứng dụng thủy tinh thể nhân tạo vào
điều trị trong lĩnh vực nhãn khoa đã được tiến hành từ rất lâu. So với khi mới
ra đời thủy tinh thể nhân tạo hiện nay đã được cải tiến rất nhiều về vật liệu
cũng như kiểu dáng để đạt hiệu quả tối ưu hơn, giảm tỷ lệ biến chứng và
chúng vẫn đang tiếp tục được nghiên cứu để hoàn thiện hơn.
Trước khi đưa vào sử dụng mỗi loại vật liệu thủy tinh thể nhân tạo, có rất
nhiều nghiên cứu thực nghiệm đã được tiến hành để đánh giá về độ an toàn,
khả năng cấy ghép của chúng. Việc lựa chọn động vật thực nghiệm để đánh
giá tính phù hợp sinh học là rất quan trọng bởi các vật liệu tạo nên IOL đều có
tiềm năng gây đáp ứng miễn dịch và kết quả của nghiên cứu thực nghiệm


16
chính là cơ sở để tiên lượng khả năng ứng dụng trên người. Jame M Anderson
(2001) đã nghiên cứu về tính phù hợp sinh học của các loại vật liệu y tế và
đưa ra hai mô hình thực nghiệm thường được sử dụng cho các nghiên cứu
thủy tinh thể nhân tạo là thỏ và khỉ [18].
Đã có nhiều nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành để đánh giá khả
năng cải thiện thị lực của các loại thủy tinh thể nhân tạo đồng thời lựa chọn
vật liệu có nguy cơ gây tai biến trong và sau phẫu thuật thấp. Năm 1982,
J.Charles Jennette đã tiến hành nghiên cứu đáp ứng trên thỏ được cấy ghép
thủy tinh thể nhân tạo lần 2. Qua nghiên cứu cho thấy có hiện tượng phản ứng
viêm rõ rệt ở cả 2 loại vật liệu là monomeric methylmethacrylate và
polymeric, với sự xuất hiện của các đại thực bào và bạch cầu đơn nhân nhưng
không thấy xuất hiện các phản ứng quá mẫn bậc hai hay các đáp ứng miễn
dịch đặc hiệu. Khi không xuất hiện các đáp ứng miễn dịch đặc hiệu chứng tỏ
vật liệu không có tính sinh miễn dịch [30].
Để đánh giá sự canxi hóa của thủy tinh thể nhân tạo làm từ các loại vật
liệu khác nhau, Shelley Y. Buchen và cộng sự (2001) đã tiến hành ghép các

mảnh nhỏ thủy tinh thể nhân tạo vào dưới da, trong cơ và trong mắt thỏ. Sau
cấy ghép 7 ngày – 30 ngày – 90 ngày với mẫu cấy dưới da và sau 1 – 2 – 5.5
– 10 – 20 tháng với mẫu ghép trong mắt, mẫu vật liệu được lấy ra và đánh giá.
Kết quả cho thấy các mẫu ghép dưới da và trong cơ bị canxi hóa nhanh hơn khi
cấy trong mắt. Tác giả kết luận rằng việc sử dụng cấy ghép dưới da và trong cơ
động vật thực nghiệm giúp tiên lượng cho việc ghép trên mắt người [31].
Đối với phẫu thuật thay thế thủy tinh thể nhân tạo, biến chứng mờ đục
bao sau (PCO) sau phẫu thuật luôn là mối quan tâm của các nhà khoa học. Đã
có rất nhiều nghiên cứu được tiến hành để tìm ra loại vật liệu tối ưu có tỷ lệ
gây biến chứng PCO thấp nhất. Luis G.Vargas (2003) đã ghép thủy tinh thể
nhân tạo loại đơn mảnh ưa nước vào mắt của 12 thỏ, mắt trái ghép thấu kính
hai mặt lồi còn bên phải ghép thấu kính hai mặt lõm. Sau 3 tuần tác giả nhận


17
thấy rằng tỷ lệ PCO ở cả vùng trung tâm và vùng rìa mắt trái đều thấp hơn so
với mắt phải [32].
Nikolaos Trakos (2008) và Virginie Bertrand (2014) đã làm các nghiên
cứu để so sánh nguy cơ gây PCO của các thủy tinh thể nhân tạo có bản chất
acrylic ưa nước và acrylic kỵ nước. Trong đó Nikolaos Trakos (2008) nghiên
cứu thực nghiệm trên 22 thỏ và đánh giá đáp ứng viêm sau 1 ngày, 1 – 2 – 3
tuần. Sau 3 tuần tác giả kết luận bản chất và thiết kế của thủy tinh thể nhân
tạo không ảnh hưởng đến nguy cơ PCO [33]. Virginie Bertrand (2014) thì tiến
hành nghiên cứu bằng cách ghép vật liệu dưới da thỏ sau đó một tháng tiến
hành đánh giá phản ứng của mô. Tác giả nhận thấy ở cả 2 nhóm vật liệu đều
xuất hiện một lớp vỏ xơ bao quanh các thấu kính nhưng không thấy có dấu
hiệu viêm mạnh. Riêng nhóm acrylic kỵ nước có xuất hiện một lớp tế bào
mỏng liên kết với thấu kính. Kết luận cuối cùng được đưa ra là thủy tinh thể
acrylic kỵ nước vốn được cho là làm giảm nguy PCO trên lâm sàng đã thể
hiện đặc tính kết dính mạnh hơn [25]

Rahmi Duman và cộng sự (2015) tiến hành nghiên cứu đánh giá ảnh
hưởng của bốn loại thủy tinh thể nhân tạo khác nhau lên khả năng gây mờ đục
bao sau trên lâm sàng. Sau thời gian theo dõi 84 tháng, kết quả cho thấy tỷ lệ
mờ đục bao sau của nhóm acrylic ưa nước cao hơn rõ rệt so với nhóm kỵ
nước và không có sự khác biệt giữa các kiểu dáng thiết kế khác nhau [34].
Tại Việt Nam: do còn khá nhiều hạn chế về cơ sở sản xuất, trang thiết bị,
quy trình công nghệ… nên việc đầu tư nghiên cứu chế tạo vật liệu sinh học
nói chung và thủy tinh thể nhân tạo nói riêng còn chưa được chú trọng. Phần
lớn các loại vật liệu sinh học đang được sử dụng vẫn chủ yếu là nhập từ nước
ngoài. Tuy nhiên, gần đây đã bắt đầu có những cơ sở nghiên cứu chế tạo vật
liệu sinh học trong đó Công ty cổ phần nhà máy thiết bị y học và vật liệu sinh
học là cơ sở đầu tiên sản xuất thủy tinh thể nhân tạo. Tuy nhiên trước khi đưa


18
vào thử nghiệm lâm sàng, các thử nghiệm về tính phù hợp sinh học của vật
liệu sản xuất trong nước phải được tiến hành.
Các nghiên cứu về tính phù hợp sinh học của các vật liệu sinh học được
sản xuất trong nước đã và đang được tiến hành. Năm 2013, Ngô Duy Thìn và
cộng sự đã tiến hành nghiên cứu về tính phù hợp mô của gốm sinh học
Hydroxy Apatite (HA) do viện Công nghệ xạ hiếm chế tạo và tính phù hợp
mô của vật liệu carbon compozite cấy vào cơ mông thỏ. Năm 2015, Ngô Duy
Thìn, Lê Thị Hồng Nhung và cộng sự tiếp tục thực hiện đề tài đánh giá tính
phù hợp mô và độc tính tế bào của hợp kim Titan 5Al – 2.5 Fe và Titan 6 Al –
7 Nb do viện Công nghệ - Bộ công thương chế tạo. Cũng trong năm 2015, Đỗ
Thùy Hương và cộng sự tiến hành nghiên cứu tính phù hợp mô và khả năng
cấy ghép của các loại stent trong bộ dụng cụ can thiệp mạch máu do công ty
United Healthcare chế tạo. Kết quả bước đầu của các nghiên cứu trên đều cho
thấy các vật liệu sinh học sản xuất tại Việt Nam có tính phù hợp mô cao, các
chỉ số tương đương với vật liệu chứng do các công ty nước ngoài sản xuất

[35],[36],[37],[38].
Thủy tinh thể nhân tạo do Công ty cổ phần nhà máy thiết bị y học và vật
liệu sinh học chế tạo cũng là một vật liệu sinh học mới, cần phải được tiến hành
nghiên cứu tính phù hợp sinh học và phù hợp mô trước khi đưa vào thử
nghiệm lâm sàng.


19

CHƯƠNG 2
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Động vật thực nghiệm được lựa chọn làm đối tượng nghiên cứu là thỏ với
các tiêu chuẩn lựa chọn là: Thỏ ta khỏe mạnh, khối lượng cơ thể đạt từ 2 – 2,2 kg,
được tiêm phòng bệnh đầy đủ do trung tâm giống dê thỏ Sơn Tây cung cấp.
2.1.2. Vật liệu nghiên cứu
Vật liệu nghiên cứu gồm hai loại thủy tinh thể nhân tạo mang mã số
CI26Y (Acrylic ưa nước - Hydrophilic Acrylic) và HI56 (Acrylic kỵ nước
-Hydrophobic acrylic) do Công ty cổ phần nhà máy thiết bị y học và vật liệu
sinh học sản xuất được tiệt trùng bằng tia gamma. Vật liệu chứng: Thủy tinh
thể nhân tạo (Acrylic kỵ nước - Hydrophobic acrylic) do công ty Oculentis (Hà
Lan) sản xuất tiệt trùng bằng tia gamma.
2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 3/2018 đến tháng 3/2019
Địa điểm nghiên cứu: Bộ môn Mô phôi – Trường Đại học Y Hà Nội
2.3. Cỡ mẫu nghiên cứu
Nghiên cứu tiến hành trên 70 con thỏ được chia làm hai nhóm (đánh giá sau
4 tuần và 8 tuần). Mỗi nhóm gồm 35 con thỏ chia thành ba lô: lô chứng có 5 con,
lô nghiên cứu thủy tinh thể nhân tạo mã số HI56 15 con, mã số CI26Y 15 con

2.4. Thiết kế nghiên cứu
Nghiên cứu đối chứng song song với vật liệu chứng
2.5. Quy trình nghiên cứu
2.5.1. Chuẩn bị dụng cụ, thuốc và hóa chất
Thuốc gây tê tại chỗ: Lidocain 2%
Thuốc sát trùng, săng, găng tay vô khuẩn


20
Dao phẫu thuật, chỉ lin
Thủy tinh thể nhân tạo nghiên cứu và thủy tinh thể nhân tạo chứng
Dung dịch cố định, cồn, toluen, thuốc nhuộm Hematoxylin Eosin – HE,
thuốc nhuộm 3 màu của Masson để làm tiêu bản.
2.5.2. Các bước tiến hành
2.5.2.1. Đánh giá tính phù hợp mô
Bước 1: Phẫu thuật cấy ghép vật liệu vào mô dưới da vùng mông thỏ.
- Thỏ đã được làm sạch lông bộc lộ vùng mông
- Gây tê tại chỗ vùng mông của thỏ bằng lidocain 2%.
- Làm sạch, sát trùng vùng mông thỏ.
- Rạch da, bóc tách mô liên kết, đưa mảnh vật liệu thủy tinh thể nhân tạo
vào lớp mô liên kết dưới da thỏ. Sau đó khâu kín vết mổ bằng chỉ lin. Mỗi thỏ
sẽ được ghép 1 mẫu thủy tinh thể nhân tạo.
- Đánh dấu vùng phẫu thuật.
Bước 2: Theo dõi tình trạng toàn thân và tại vị trí cấy ghép vật liệu của
thỏ sau phẫu thuật trong thời gian nghiên cứu
Bước 3: Đánh giá sau ghép 4 tuần và 8 tuần
- Phẫu thuật bộc lộ vùng mô dưới da thỏ có ghép thủy tinh thể nhân tạo
- Đánh giá tình trạng đại thể và vi thể vùng mô cấy ghép vật liệu sau 4
tuần và 8 tuần theo các chỉ tiêu nghiên cứu.
Bước 4: So sánh các chỉ số đánh giá giữa lô nghiên cứu và lô chứng.

2.5.2.2. Kĩ thuật làm tiêu bản mô học sử dụng trong nghiên cứu.
a. Kỹ thuật làm tiêu bản nhuộm Hematoxylin-Eosin (H.E)
- Mục đích: quan sát cấu trúc hình thái ở mức vi thể mô sau ghép thủy
tinh thể nhân tạo
- Quy trình:
 Lấy bệnh phẩm: lấy vùng mô dưới da xung quanh vị trí ghép vật liệu
với bán kính 1 – 1,5 cm. Pha mẫu bệnh phẩm với kích thước 1,0 x 0,5 x 0,3 cm
 Mẫu mô được cố định bằng dung dịch Formalin 10%