Nghiên cứu tác dụng chống ung thư của dung dịch hoạt hóa điện hóa và hạt

Chạy đua cùng với sự gia tăng nhanh chóng của số người mắc bệnh ung thư, các nhà khoa học ở các phòng thí nghiệm khắp nơi trên thế giới cũng đang gấp rút tìm ra phương pháp chữa trị ung thư mới không những có hiệu quả cao mà còn ít gây hại đối với cơ thể. Ngoài các hợp chất tự nhiên có nguồn gốc từ động vật và thảo dược được chú trọng tìm kiếm, khai thác và tách chiết và chế biến làm thuốc chữa ung thư, các nhà khoa học còn quan tâm đến một số vật liệu khác được chế tạo bằng công nghệ hóa lý có các hoạt tính sinh học. Trong số đó có một số chất như Cis – Platin đã trở thành thuốc có hiệu lực chữa ung thư cao. Ngày nay một số vật liệu khác đang được thế giới quan tâm về khả năng ứng dụng trong ung thư như dung dịch HHĐH (4) (6) (25) (31), các vật liệu từ có kích thước nano hay vẫn được gọi là chất lỏng từ (15) (18).

Luận văn Thạc sỹ Khoa học Sinh học Thực nghiệm Phí Thị Xuyến Cao học 16 (2007-2009) 1 MỞ ĐẦU Ung thư hiện đang là mối đe dọa trên toàn cầu, thách thức hệ thống y tế của mọi quốc gia với hàng chục triệu trường hợp mắc bệnh, khoảng 7 triệu người chết mỗi năm. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) khuyến cáo rằng đây là bệnh có khả năng gây tử vong hàng đầu thế giới trong thế kỷ XXI. Chạy đua cùng với sự gia tăng nhanh chóng của số người mắc bệnh ung thư, các nhà khoa học ở các phòng thí nghiệm khắp nơi trên thế giới cũng đang gấp rút tìm ra phương pháp chữa trị ung thư mới không những có hiệu quả cao mà còn ít gây hại đối với cơ thể. Ngoài các hợp chất tự nhiên có nguồn gốc từ động vật và thảo dược được chú trọng tìm kiếm, khai thác và tách chiết và chế biến làm thuốc chữa ung thư, các nhà khoa học còn quan tâm đến một số vật liệu khác được chế tạo bằng công nghệ hóa lý có các hoạt tính sinh học. Trong số đó có một số chất như Cis – Platin đã trở thành thuốc có hiệu lực chữa ung thư cao. Ngày nay một số vật liệu khác đang được thế giới quan tâm về khả năng ứng dụng trong ung thư như dung dịch HHĐH (4) (6) (25) (31), các vật liệu từ có kích thước nano hay vẫn được gọi là chất lỏng từ (15) (18). Dung dịch HHĐH (Electrochemical Activated Water) đã và đang được các nhà khoa học Viện Khoa học Công nghệ Môi trường nghiên cứu và đã thành công về quy trình chế tạo và đưa vào ứng dụng trong một số bệnh viên để sát khuẩn, khử trùng. Dung dịch HHĐH cũng đã được một số tài liệu trong nước công bố là có tác dụng ức chế khối u, công trình đã chỉ ra rằng dung dịch này có khả năng làm giảm tỷ lệ phát sinh khối u thực nghiệm trên chuột (8). Công nghệ sinh học nano là sự giao thoa giữa công nghệ sinh học và công nghệ nano. Theo tổ chức NIH (thuộc tổ chức chăm sóc sức khỏe quốc gia Hoa Kỳ) định nghĩa: công nghệ sinh học nano là việc áp dụng các hệ thống có kích thước nano vào các thuốc sinh học và sử dụng hệ thống sinh học làm khuôn mẫu để phát triển các vật liệu mới với kích cỡ nano. Các nguyên liệu nano, có kích thước 1- Luận văn Thạc sỹ Khoa học Sinh học Thực nghiệm Phí Thị Xuyến Cao học 16 (2007-2009) 2 1000nm, cho phép tương tác duy nhất với hệ thống sinh học ở mức độ phân tử đã tạo ra những thúc đẩy, những tiến bộ quan trọng trong xác định, chuẩn đoán và điều trị ung thư ở người và hình thành những phương pháp mới của u bướu học nano. Các hạt nano đang được phát triển cho việc chuẩn đoán bằng hình ảnh khối u in vivo nhờ sự định hình sinh học phân tử của các bio marker nano hay những đặc điểm từ tính, phát màu của vật liệu nano, sự phân phối thuốc có đích để chuẩn đoán và điều trị nhiều bệnh ác tính . Hạt nano từ đang được các nhà khoa học thuộc viện Khoa học Vật liệu thuộc viện Khoa học Công nghệ Việt Nam chế tạo để ứng dụng vào điều trị ung thư bằng phương pháp gia nhiệt (hyperthermotherapy). Hạt nano từ được làm từ Fe 3 O 4 và thường được bọc bằng một số vật liệu như dextran, carboxydextran, tinh bột (starch), chitosan… để làm tăng sự phân bố đồng đều trong chất lỏng từ và tăng tính tương hợp sinh học khi đưa vào cơ thể sống. Khi hạt nano từ được tập trung tại một vùng nào đó trong cơ thể, dưới tác động của một từ trường bên ngoài có thể làm tăng nhiệt độ của vùng đó lên đến 50 o C, đó chính là cơ sơ của liệu pháp nhiệt trị ung thư. Để góp phần đưa một số vật liệu mới như dung dịch HHĐH, hạt nano từ được sản xuất tại Việt Nam vào ứng dụng trong điều trị ung thư, chúng tôi nhận đề tài: Nghiên cứu tác dụng chống ung thư của dung dịch hoạt hóa điện hóa và hạt nano từ” làm đề tài luận văn cao học nhằm thực hiện một số nhiệm vụ cơ bản sau: 1. Thử tác dụng kháng u báng trên chuột của dung dịch HHĐH 2. Thử áp dụng liệu pháp nhiệt trị ung thư ex vivo 3. Nghiên cứu phương pháp đưa một số vật liệu nano từ vào khối u thực nghiệm in vitro Kết quả của đề tài là cơ sở để góp phần đẩy mạnh nghiên cứu và ứng dụng phương pháp sử dụng hạt nano từ trong nhiệt trị ung thư. Đồng thời kiểm chứng lại những nghiên cứu trước đó về khả năng ức chế sự hình thành u báng của dung dịch hoạt hóa điện hóa trên chuột nhắt trắng Swiss mang tế bào ung thư Sarcoma 180. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Sinh học Thực nghiệm Phí Thị Xuyến Cao học 16 (2007-2009) 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. DUNG DỊCH HHĐH VÀ ỨNG DỤNG TRONG Y SINH 1.1.1. Đặc điểm của dung dịch hoạt hóa điện hóa a) Các thông số kỹ thuật của dung dịch HHĐH Dung dịch hoạt hóa điện hóa gồm hai loại: dung dịch Anolyte và dung dịch Katholyte. Các chỉ tiêu quyết định đặc tính, tác dụng của dung dịch HHĐH là chỉ số pH và chỉ số ORP (Oxidation-Reduction Potential) :  pH là đại lượng thường dùng để đánh giá nồng độ ion hydro trong dung dịch và nó có thể dao động trong khoảng từ 0 đến 14. Giá trị pH đạt từ 0 - 7 dung dịch mang tính axit, còn khi đạt từ 7 - 14 thì dung dịch mang tính kiềm.  ORP là chỉ số ôxi hóa khử: là công chuyển điện tử từ chất ôxi hóa tới chất khử hay từ chất khử sang chất ôxi hóa . Nước tự nhiên trung tính có độ pH xấp xỉ 7,0 còn ORP=(+)100 - (+)400mV. Khi được hoạt hóa thì pH của dung dịch Katholyte tăng đạt 8-12 và ORP nhận giá trị âm; trong khi đó dung dịch Anolyte có pH giảm xuống đến 2,5-6 còn ORP có thể tăng lên đén (+)1000mV. b) Đặc tính của dung dịch Anolyte và dung dịch Katholyte * Đặc tính của dung dịch Anolyte được đảm bảo bởi các thông số vật lý và hóa học sau: - Các thông số vật lý của dung dịch Anolyte: chất lỏng trong suốt, không màu, có mùi axit, và hơi chua. - Các thông số hóa học chủ yếu: pH=2,5-6,5; thế ôxi hóa khử đạt tới +1000mV, hàm lượng các chất ôxi hóa quy đổi ra Clo hoạt tính = 250-300 (mg/l); Luận văn Thạc sỹ Khoa học Sinh học Thực nghiệm Phí Thị Xuyến Cao học 16 (2007-2009) 4 các hợp chất ôxi hóa chính của dung dịch Anolyte: HO * , HO 2 - , H 2 O 2 , O 3 , HClO, ClO - ,… * Dung dịch Katholyte là chất lỏng có màu xám đục, sau một thời gian thì các loại muối lắng xuống đáy và dung dịch trở nên trong. Các thông số chính của dung dịch Katholyte: giá trị pH đạt 7,5-13; giá trị ORP ở mức âm <(-) 350mV; hàm lượng các chất ôxi hóa quy đổi ra Clo hoạt tính là rất nhỏ. Dung dịch Katholyte rất mềm, không có mùi, các cấu trúc trong dung dịch tồn tại ở dạng đám nhỏ nên nước trở nên linh hoạt hơn. Dung dịch Katholyte có tác dụng thúc đẩy các quá trình sinh học, đồng thời nó cũng có tác dụng chống các tác nhân ôxi hóa gây bệnh trong cơ thể động vật, nâng cao sức chịu đựng với tia xạ ion hóa, củng cố hệ thống miễn dịch và tăng sức kháng nhiễm trùng (5) (7). 1.1.2. Ứng dụng của dung dịch hoạt hóa điện hóa trong y sinh a) Điều trị vết bỏng và rửa vết thương trên da Da là một hệ thống bảo vệ cơ thể con người khỏi những tác nhân gây bệnh từ bên ngoài. Khi da bị bỏng đồng nghĩa với việc cơ thể mở toang cửa đối với những tác nhân gây bệnh. Vì thế, bệnh nhân bỏng rất dễ nhiễm các loại vi khuẩn từ bên ngoài. Nhiễm khuẩn là một trong những triệu chứng nặng hay gặp ở những bệnh nhân bỏng. Trong môi trường sống bình thường đã có rất nhiều loại vi khuẩn nhưng trong môi trường bệnh viện các vi khuẩn này còn nhiều và nguy hiểm hơn vì chúng là những vi khuẩn gây bệnh và đa số chúng đã kháng thuốc. Mặt khác bản thân vết bỏng là một môi trường rất thuận lợi cho vi trùng phát triển với các tế bào hoại tử đã thối rữa, và các chất dịch. Do đó vết bỏng càng lớn thì nguy cơ nhiễm trùng càng cao và điều này sẽ dẫn đến hậu quả nghiêm trọng với các biến chứng: viêm phổi, viêm đường tiết niệu, nặng hơn có thể là nhiễm khuẩn máu, nhiễm khuẩn toàn thân và đe doạ nghiêm trọng đến tính mạng bệnh nhân. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Sinh học Thực nghiệm Phí Thị Xuyến Cao học 16 (2007-2009) 5 Tại nhiều nước trên thế giới (Nhật Bản, Nga ) dung dịch HHĐH đã được ứng dụng trong việc điều trị bỏng ở các khâu như sát khuẩn vết bỏng chống nhiễm trùng, kích thích sự tăng sinh của da. Nhiều nghiên cứu tương tự đã được tiến hành và khẳng định dung dịch Anolyte có tác dụng chống nhiễm trùng vết bỏng cao : Tại phân khoa bỏng Viện cấp cứu Skliphocovski N. V - Liên bang Nga đã sử dụng dung dịch HHĐH để áp lên bề mặt vết bỏng. Nếu vết bỏng là bỏng độ 2 hoặc 3a thì sau khi áp khoảng 5 đến 12 ngày thì thấy vùng bỏng bớt sưng tấy và xuất hiện màng da lành mạnh. Đối với trường hợp bỏng 3b, sau khi áp dung dịch HHĐH 5 đến 7 ngày đã thấy có rất nhiều phế chất hóa học và giải phẫu bị thải ra ngoài. Người bị bệnh điều trị bằng dung dịch HHĐH thấy dịu cảm giác đau, giảm hiện tượng rỉ máu ở vết thương, bớt khó chịu và giảm hẳn các phản ứng dị ứng. Ưu điểm của việc điều trị vết bỏng bằng dung dịch HHĐH là đơn giản, dễ thực hiện, tác dụng tốt mà hiệu quả kinh tế lại cao. Bệnh viện đa khoa Tosei - Nhật Bản cũng tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch Anolyte đối với các vết thương trên da, vết thương sau phẫu thuật và đã đưa đến kết luận là dung dịch Anolyte có tác dụng tránh nhiễm trùng, làm giảm lượng nội độc tố trong máu bệnh nhân rất có hiệu quả, các vết thương trên da chóng lành (29). Tác dụng của dung dịch HHĐH trong việc điều trị vết bỏng cũng giống như đối với vết thương có mủ, được dự liệu là kết hợp hiệu quả diệt khuẩn với làm sạch khối mủ - hoại thư ra khỏi vết thương, từ đó giúp vết thương chóng lành hơn. Các nghiên cứu đã khẳng định khả năng làm lành vết thương của dung dịch HHĐH do vậy có thể ứng dụng dung dịch HHĐH vào việc điều trị vết thương, bỏng trong lĩnh vực y tế (31). b) Ứng dụng dung dịch HHĐH để khử khuẩn bệnh viện và dụng cụ y tế. Bệnh viện là môi trường có chứa nhiều loại vi khuẩn đặc biệt đa số chúng là những loại vi khuẩn đã kháng thuốc, điều này có ảnh hưởng nghiêm trọng tới các bệnh nhân. Vi khuẩn có thể tồn tại trong không khí, sàn nhà, bề mặt giường tủ, hay Luận văn Thạc sỹ Khoa học Sinh học Thực nghiệm Phí Thị Xuyến Cao học 16 (2007-2009) 6 cả những dụng cụ trực tiếp thăm khám cho bệnh nhân Việc khử trùng những dụng cụ này, đặc biệt đối với những dụng cụ phức tạp, đắt tiền, phải dùng lại cho nhiều bệnh nhân, bộ máy lọc máu, kính nội soi dạ dày cần những hóa chất chuyên dụng để tẩy trùng và đảm bảo cho sức khoẻ bệnh nhân là rất cần thiết. Tuy nhiên việc này cũng gặp phải một số khó khăn như sự thiếu hiểu biết về thiết bị, thuốc khử trùng, kinh phí. Dung dịch HHĐH đã và đang được nhiều nước ứng dụng rộng rãi trong việc khử trùng ở bệnh viện. Đại học Minnesota - Mỹ, Đại học Quốc gia Sao Paulo - Brazil cũng đã tiến hành thử nghiệm khả năng tẩy trùng của dung dịch Anolyte trên dụng cụ y tế: kính nội soi ruột, dạ dày và cho kết quả là dung dịch Anolyte có khả năng tiêu diệt vi khuẩn Gram (-), Gram (+) và tế bào nấm men . Tại phân viện MZ (Liên Xô) hay khoa lọc máu của bệnh viện Vologodski cùng nhiều bệnh viện khác của Nga đã sử dụng dung dịch HHĐH (Anolyte) để tiệt trùng các dụng cụ y tế: bộ lọc máu, làm sạch các dụng cụ chuyên cho việc điều trị vết bỏng, tẩy rửa các cặn hữu cơ, tẩm vào băng gạc, tẩy sàn. Việc dùng dung dịch HHĐH để khử trùng có nhiều ưu việt hơn so với các chất khử trùng truyền thống: Tác dụng diệt khuẩn cao - diệt được nhiều loại vi khuẩn, vi trùng gây bệnh, kể các những loài có sức đề kháng cao như bào tử, thời gian diệt khuẩn ngắn hơn nhiều so với các loại hóa chất khác, không bị hiện tượng nhờn thuốc như các loại hóa chất khác, không độc hại, an toàn cho người sử dụng thường xuyên tiếp xúc với dung dịch HHĐH. Nguyên nhân là do lượng khoáng thấp và nồng độ các chất trong dung dịch Anolyte khá nhỏ, dung dịch Anolyte có chứa nhiều chất sát khuẩn nên có khả năng sát khuẩn cao, có khả năng tiêu diệt được hầu hết vi khuẩn Gram (+), Gram (-), bào tử, virut, nấm mốc, xạ khuẩn Hơn nữa dung dịch HHĐH có khả năng kết hợp được với các hóa chất tẩy rửa khác làm tăng hiệu quả khử trùng. Mặt khác với cùng hiệu quả sử dụng so với các hóa chất khác thì việc dùng Anolyte để khử trùng lại có hiệu quả kinh tế cao do được sản xuất tại chỗ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Sinh học Thực nghiệm Phí Thị Xuyến Cao học 16 (2007-2009) 7 bằng thiết bị đơn giản, rẻ tiền, người vận hành không cần chuyên môn cao, không cần dự trữ và bảo quản dung dịch sử dụng, giá thành rẻ hơn nhiều lần. Khoa vi sinh và khoa chống nhiễm khuẩn thuộc bệnh viện Bạch Mai đã tiến hành lấy mẫu và thực hiện hơn 800 xét nghiệm để đánh giá tác dụng sát khuẩn các bề mặt trong bệnh viện và kết quả cho thấy dung dịch HHĐH có khả năng tiêu diệt được hơn 10 loại vi khuẩn phổ biến trong bệnh viện: Stafilococus aureus, Pseudomonas aeruginore, Shigela, Bacilus subtilis, Candida albicans Với những đặc tính ưu việt trên, nhiều bệnh viện và trung tâm y tế cũng đã đưa dung dịch HHĐH vào sử dụng: BV Bạch Mai, BV Đống Đa, BV Quân Y 108, BV Quân Y 103, Viện Bỏng Quốc gia, BV Đa khoa Thái Bình, Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương, Viện Y học Lâm sàng các bệnh nhiệt đới, và nhiều trung tâm y tế tại các tỉnh thành, địa phương trong cả nước (8). c) Ứng dụng trong điều trị một số bệnh và những nghiên cứu trong lĩnh vực ung thư Dung dịch HHĐH cũng được ứng dụng để điều trị một số bệnh liên quan đến đường tiêu hóa (tiêu chảy), loét dạ dày và tá tràng, viêm gan, viêm ruột kết, bệnh ngoài da (Eczema), viêm đại tràng, bệnh phì tuyến tiền liệt, bệnh khối u Kết quả thu được là rất khả quan. Để điều trị các bệnh này các nhà khoa học đã dùng kết hợp cả dung dịch Anolyte và dung dịch Katholyte với mục đích: dùng Anolyte để chặn đứng các tác nhân, vi khuẩn gây bệnh, oxi hóa các sản phẩm chưa oxi hóa hết (trong điều trị loét dạ dày)… tiếp đó dùng Katholyte để làm chất kích thích sinh học, nâng cao khả năng miễn dịch, phục hồi mô, vùng bị tổn thương (4). Trong việc điều trị ung thư cũng bước đầu có những thử nghiệm. Nhà sáng chế Krotov D. L đã dùng dung dịch HHĐH để điều trị cho gần 50 người bệnh, trong đó có cả bệnh khối u, ông nhận thấy Katholyte có tác dụng nâng cao khả năng miễn dịch, điều hoà chức năng gan (6). Tiến sỹ Hyun-Won KIM cũng đã nghiên cứu khả năng ức chế sự phát triển khối u của dung dịch HHĐH khi tiến hành truyền tế bào ung thư hắc tố B16 để gây Luận văn Thạc sỹ Khoa học Sinh học Thực nghiệm Phí Thị Xuyến Cao học 16 (2007-2009) 8 u cho chuột C57BL/6. Kết quả thật đáng quan tâm: Kích thước khối u ở ngày thứ 10 là 0,.27 cm 3 với nhóm được uống nước Katholyte trong khi của nhóm uống nước lọc là 0,48 cm 3 . Kích thước khối u ở ngày thứ 19 là 3,32 cm 3 với nhóm được uống nước dung dịch Katholyte, trong khi nhóm đối chứng là 6,02 cm 3 , cho thấy tỷ lệ ức chế là 54%. Thời gian sống của chuột đối chứng là 36 ngày trong khi chuột được uống dung dịch Katholyte là 44 ngày. Ông cũng khảo sát việc ức chế sự di căn của các tế bào ung thư B16 của dung dịch Katholyte và nhận thấy rằng số sự ức chế di căn đạt 44% so với nhóm đối chứng (25). Và theo nghiên cứu của chúng tôi trước đây về tác dụng của dung dịch HHĐH trên chuột mang u báng Sarcoma 180 lên tỷ số phát triển u và thời gian sống thêm của chuột cũng cho thây kết quả tương tự. Đó là những tiền đề chúng tôi tiến hành các nghiên cứu tiếp theo trong việc ứng dụng dung dịch HHĐH với ung thư. Và một phần nội dung của luận văn này là phần kiểm chứng lại tác dụng chống ung thư của dung dịch HHĐH trên chuột nhắt trắng Swiss mang u báng Sarcoma 180. 1.2. NHỮNG KHÁI NHIỆM CƠ BẢN VỀ HẠT NANO TỪ VÀ ỨNG DỤNG TRONG Y SINH 1.2.1. Một số khái niệm cơ bản a) Vật liệu nano Vật liệu nano là vật liệu trong đó ít nhất một chiều có kích thước nanomet. Về hình dáng vật liệu, người ta phân chia thành các loại sau:  Vật liệu nano không chiều (cả ba chiều đều có kích thước nano, không còn chiều tự do nào cho điện tử), ví dụ như đám nano, hạt nano…  Vật liệu nano một chiều là vật liệu trong đó hai chiều có kích thước hạt nano, điện tử được tự do trên một chiều (hai chiều cầm tù), ví dụ như dây nano, ống nano… Luận văn Thạc sỹ Khoa học Sinh học Thực nghiệm Phí Thị Xuyến Cao học 16 (2007-2009) 9  Vật liệu nano hai chiều là vật liệu trong đó một chiều có kích thước nano, hai chiều tự do, ví dụ như màng mỏng…  Ngoài ra còn có vật liệu cấu trúc nano hay nanocomposite, trong đó chỉ có một phần của vật liệu có kích thước nano, hoặc cấu trúc của nó có nano không chiều, một chiều, hai chiều đan xen lẫn nhau. Bất cứ vật liệu kim loại nào cũng có sự hưởng ứng với từ trường ngoài (H), thể hiện bằng độ từ hoá (từ độ, M). Tỷ số c = M/H được gọi là độ cảm từ. Tuỳ thuộc vào giá trị, độ cảm từ có thể phân ra làm các loại vật liệu từ khác nhau. Vật liệu có c << 0 (~ -10 -6 ) được gọi là vật liệu nghịch từ. Vật liệu có c > 0 (~ 10 -6 ) được gọi là vật liệu thuận từ. Vật liệu có c >> 0 với giá trị rất lớn có thể là vật liệu sắt từ . Ngoài độ cảm từ, một số thông số khác cũng rất quan trọng trong việc xác định tính chất của vật liệu, ví dụ như: từ độ bão hoà (từ độ đạt cực đại tại từ trường lớn), từ dư (từ độ còn dư sau khi ngừng tác động của từ trường ngoài), lực kháng từ (từ trường ngoài cần thiết để một hệ, sau khi đạt trạng thái bão hoà từ, bị khử từ). Nếu kích thước của hạt giảm đến một giá trị nào đó (thông thường từ vài đến vài chục nanomet, phụ thuộc vào từng vật liệu cụ thể), tính sắt từ biến mất, chuyển động nhiệt sẽ thắng thế và làm cho vật liệu trở thành vật liệu siêu thuận từ. Đối với vật liệu siêu thuận từ, từ dư và lực kháng từ bằng không. Điều đó có nghĩa là, khi ngừng tác động của từ trường ngoài, vật liệu sẽ không còn từ tính nữa. Đây là một đặc điểm rất quan trọng khi dùng vật liệu này cho các ứng dụng y sinh học (2). b) Hạt nano từ Hạt nano từ dùng trong y sinh học phải thoả mãn điều kiện là có tính đồng nhất cao về kích thước của các hạt từ, từ độ bão hoà lớn và vật liệu có tính tương hợp sinh học tốt . Trong tự nhiên, sắt là vật liệu có từ độ bão hoà lớn nhất tại nhiệt độ phòng. Ngoài ra sắt còn không độc đối với cơ thể người và có tính ổn định khi làm việc Luận văn Thạc sỹ Khoa học Sinh học Thực nghiệm Phí Thị Xuyến Cao học 16 (2007-2009) 10 trong môi trường không khí nên các vật liệu như oxit sắt được nghiên cứu rất nhiều để làm hạt nano từ. Hạt nano từ dùng trong y sinh học thường ở dạng dung dịch từ hay còn gọi là chất lỏng từ. Một dung dịch từ gồm ba thành phần: hạt nano từ, chất hoạt hoá bề mặt và dung môi. Hạt nano từ là thành phần duy nhất quyết định đến tính chất từ của dung dịch từ. Chất hoạt hóa bề mặt có tác dụng làm cho hạt nano phân tán trong dung môi, tránh các hạt kết tụ lại với nhau ngay cả khi có mặt của từ trường ngoài, ngoài ra nó còn có tác dụng “che phủ” hạt nano khỏi sự phát hiện của hệ thống miễn dịch của cơ thể và tạo các mối liên kết hoá học với các phân tử khác. Dung môi là chất lỏng mang toàn bộ hệ (2). c) Quy trình chế tạo hạt nano từ Hạt nano từ có thể được chế tạo theo hai nguyên tắc: vật liệu khối được nghiền nhỏ đến kích thước nano và hình thành hạt nano từ các nguyên tử. Phương pháp thứ nhất gồm các phương pháp nghiền và biến dạng như nghiền quay và nghiền rung. Phương pháp thứ hai được phân thành hai loại là phương pháp vật lý và phương pháp hoá học. Phần dưới đây chỉ xin trình bày một số phương pháp phổ biến nhất (2). Phương pháp nghiền Phương pháp nghiền được phát triển từ rất sớm để chế tạo dung dịch nano từ, dùng cho các ứng dụng vật lý. Trong các nghiên cứu đầu tiên về dung dịch nano từ, vật liệu từ tính oxyt sắt Fe 3 O 4 được nghiền cùng với chất hoạt hoá bề mặt (axit oleic) và dung môi (dầu, hexan). Chất hoạt hoá bề mặt giúp cho quá trình nghiền được dễ dàng và đồng thời tránh các hạt kết tụ với nhau. Sau khi nghiền, sản phẩm phải trải qua một quá trình phân tách hạt rất phức tạp để có được các hạt tương đối đồng nhất. [...]... bào tách ra từ chuột già đã trưởng thành, được biệt hóa hoàn toàn và có khả năng thực hiện chức năng thực bào tốt nhất - Dung dịch PBS có bổ sung 5% FBS được chuẩn bị để làm dung dịch tách đại thực bào Sau khi mổ và tách da bụng chuột ra nhằm bộc lộ màng bao xoang bụng của chuột, dùng bơm tiêm 5ml hút dung dịch PBS có bổ sung 5 % FBS tiêm vào xoang bụng chuột thí nghiệm, lắc nhẹ chuột để dung dịch. .. Chúng cũng có thể được sử dụng để vận chuyển các hạt nano ứng dụng trong điều trị ung thư vào trong khối u 1.5 KHỐI CẦU ĐA BÀO UNG THƯ (Multicellular tumor Spheroid)– MỘT MÔ HÌNH UNG THƯ IN VITRO 1.5.1 Khối cầu đa bào và lịch sử nghiên cứu Trong những năm gần đây và cả trong tương lai, việc ứng dụng công nghệ nuôi cấy tế bào trong thử nghiệm và phát triển các thuốc chống ung thư chiếm một vị trí quan... chữa trị ung thư truyền thống như phẫu thuật, hoá trị và xạ trị, liệu pháp nhiệt trị đang được đánh giá rất triển vọng và được đặc biệt quan tâm nghiên cứu (15) Cơ sở điều trị của liệu pháp này dựa trên tác dụng ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thư khi nhiệt độ của chúng được đẩy lên trên 42 0C Tác dụng của nhiệt độ đối với tế bào cho tới nay vẫn đang là vấn đề được tranh luận và nghiên cứu, tuy... Dung dịch hạt nano từ Chúng tôi sử dụng bốn loại dung dịch hạt nano từ đó là hạt nano từ bọc Starch (Fe3O4 – St), hạt nano từ bọc Chitosan (Fe3O4 – Cs), hạt nano từ bọc Chitosan có gắn Curcumin (Fe3O4– Cs ~ Cur) và hạt nano từ bọc axit Oleic có gắn Curcumin (Fe3O4 – Ol~ Cur) Cả bốn loại hạt nano từ này đều được cung cấp bởi Viện Khoa học Vật liệu, thuộc Viện Khoa học Việt Nam:  Fe3O4 – St: dạng dung. .. cung cấp bởi viện Huyết học Truyền máu Trung ương Chúng tôi sử dụng trong thí nghiệm này để tách bạch cầu đơn nhân, sau đó kích thích tạo dòng thành đại thực bào 2.1.3 Tế bào ung thư MCF7 nuôi cấy in vitro Tế bào ung thư MCF7 là dòng tế bào ung thư biểu mô vú của người, thời gian nhân đôi của các tế bào này là 29h, được cung cấp bởi Nhóm nghiên cứu Ung thư thực nghiệm thuộc bộ môn Tế bào –Mô- Phôi và. .. trị có tác dụng như một hạt mang Thông thư ng hệ thuốc /hạt tạo ra một dung dịch từ và đi vào cơ thể qua hệ tuần hoàn Khi các hạt đi vào mạch máu, người ta dùng một gradient từ trường ngoài rất mạnh để tập trung các hạt vào một vị trí nào đó trên cơ thể Một khi hệ thuốc /hạt được tập trung tại vị trí cần thiết thì quá trình nhả thuốc có thể diễn ra thông qua cơ chế hoạt động của các enzym hoặc các tính... đi vào các khối u Một dãy các tác nhân được tạo ra bởi tế bào ung thư trong khối u được biết là có hóa tính với đại thực bào Ở ung thư vú những tác nhân được nghiên cứu nhiều nhất là MCP-1, M-CSF, G-CSF, VEGF Bên cạnh tế bào ung thư, các nguyên bào sợi và các tế bào cơ trơn cũng tạo ra tạo ra các chất có hóa tính với đại thực bào này Sự biểu hiện của MCP-1 đã được chứng minh ở các dòng tế bào ung thư. .. nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Tế bào được sử dụng để tạo mô hình khối u thực nghiệm in vitro (Spheroid) 2.1.4 Dung dịch HHĐH Dung dịch HHĐH do Trung tâm phát triển Công nghệ cao thuộc Viện khoa học Môi trường -Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam cung cấp ở hai dạng: - Anolyte với thế oxi hóa khử +900mV, pH trung bình từ 7,1 – 7,4 - Dung dịch Katholyte với thế oxy hóa khử – 800mV; pH = 11  13 Phí Thị Xuyến... lớp này có khả năng khắc phục nhược điểm mà các hạt nano không được bao bọc không thể có đó là tăng tính tương hợp của hạt với cơ thể, chống tác nhân môi trường làm ảnh hưởng đến tính chất của hạt như ôxi hóa, tăng khả năng phân tán của hạt trong dung dịch, giảm độc tính của hạt Việc tạo ra các lớp bao bọc bằng polymer có thể theo nguyên tắc polymer hóa các Phí Thị Xuyến 13 Cao học 16 (2007-2009)... Scraper Hình 2.1: Hóa chất, trang thiết bị và đồ dùng tiêu hao Phí Thị Xuyến 33 Cao học 16 (2007-2009) Luận văn Thạc sỹ Khoa học Sinh học Thực nghiệm 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1 Gây tạo u báng cho động vật thí nghiệm và phương thức tác động của dung dịch HHĐH Phương pháp gây tạo u báng cho động vật thí nghiệm được tiến hành theo phương pháp thư ng quy của phòng Nghiên cứu Ung thư thực nghiệm: Trích . 1.1. DUNG DỊCH HHĐH VÀ ỨNG DỤNG TRONG Y SINH 1.1.1. Đặc điểm của dung dịch hoạt hóa điện hóa a) Các thông số kỹ thuật của dung dịch HHĐH Dung dịch hoạt hóa điện hóa gồm hai loại: dung dịch. tiến hành các nghiên cứu tiếp theo trong việc ứng dụng dung dịch HHĐH với ung thư. Và một phần nội dung của luận văn này là phần kiểm chứng lại tác dụng chống ung thư của dung dịch HHĐH trên. xuất tại Việt Nam vào ứng dụng trong điều trị ung thư, chúng tôi nhận đề tài: Nghiên cứu tác dụng chống ung thư của dung dịch hoạt hóa điện hóa và hạt nano từ” làm đề tài luận văn cao học nhằm