Chức hóa bề mặt hạt nano ôxít sắt từ Fe3O4 với 1,1 ’ -Carbonyldiimidazole (CDI) nhằm ứng dụng cho cấy ghép tủy Lê Thị Thu Hà Đại học Công nghệ Luận văn ThS Chuyên ngành: Vật liệu linh kiện nano Mã số: Chuyên ngành đào tạo thí điểm Người hướng dẫn: TS Phan Bách Thắng Năm bảo vệ: 2014 Keywords Vật liệu Nanô; Hạt nano; Cấy ghép tủy 10 LỜI MỞ ĐẦU Ca ghép tủy xương Việt Nam Bệnh viện Truyền máu huyết học thực vào tháng 7/1995 thực truyền tế bào gốc máu ngoại vi lần đầu từ tháng 10/1997 Sau đó, Bệnh Viện Truyền máu Huyết học TPHCM tiến hành ghép tế bào gốc lấy từ máu cuống rốn Việt Nam Hiện tại, kỹ thuật cấy ghép, Bệnh viện Truyền máu huyết học có loại sản phẩm ứng dụng tế bào gốc từ tủy xương, tế bào gốc máu ngoại vi tế bào gốc từ máu cuống rốn Bệnh viện thực thành công 105 ca cấy ghép, gần nửa trẻ em, chuyển giao thành công kỹ thuật cho số bệnh viện nước Việc ghép tủy dị cá thể với HLA phù hợp đem lại nhiều kết hứa hẹn chưa áp dụng rộng rãi nhiều nguyên nhân chi phí cho thực tương đối cao biến chứng sau ghép nặng Trong ghép dị cá thể thường xảy tượng GVHD (graft-versus-host-disease) hay gọi bệnh vật ghép chống chủ Nguyên nhân toàn tủy người cho ghép vào người nhận mà không thông qua bước phân tách tế bào lympho trưởng thành, tế bào T/CD3 Các tế bào nguyên nhân biến chứng nặng nề sau ghép thường thấy bệnh nhân chúng công tế bào, mô người nhận cách không kiểm soát Ngoài ra, trường hợp ghép tự thân ca ung thư tủy xương dẫn tới tượng tái phát tế bào ung thư chưa loại bỏ khỏi mẫu tủy ghép Như vậy, việc nghiên cứu phát triển phương pháp loại bỏ tế bào lympho sau tế bào ung thư tủy xương mẫu tủy ghép nhằm ứng dụng cho ca ghép tủy Việt Nam nhu cầu bách Trên giới nay, có nhiều phương pháp sử dụng để loại bỏ tế bào không mong muốn khỏi mẫu tủy ghép Trước đây, nhà lâm sàng cấy ghép sử dụng phương pháp kết tụ tế bào T/CD3 soy bean agglutinin loại bỏ tế bào hồng cầu cừu, hay sử dụng phương pháp CCE (counterflow centrifugation elutriation) nhằm phân riêng tế bào dựa kích thước sử dụng kháng thể 11 Alemzutumab nhằm loại bỏ tế bào T/CD3 thông qua hoạt động ly giải bổ thể Tuy nhiên phương pháp có số nhược điểm tác động không chọn lọc, khả phân riêng không cao, sử dụng hóa chất đắt tiền mà không tái sử dụng quan trọng khó tự động hóa Gần đây, FACS (FluorescentActivated Cell Sorting) MACS (Magnetic-Activated Cell Sorting) hai phương pháp sử dụng chủ yếu cho việc phân tách tế bào có thiết bị cho ứng dụng lâm sàng thương mại hóa Mặc dù FACS cho phép thực nhiều ứng dụng MACS vận hành thiết bị đòi hỏi đội ngũ cán tinh thông huỳnh quang/laser, cân chỉnh thông số ban đầu thiết bị đắt tiền Ngược lại, nhiều ứng dụng FACS MACS lại có ưu điểm đơn giản, nhanh chóng, dễ thực thiết bị rẻ tiền Phương pháp dựa việc sử dụng hạt từ đánh dấu với kháng thể đặc hiệu kết hợp với lực từ để tách riêng tế bào mong muốn bước MACS đặc biệt thích hợp cho việc chọn lọc âm tính (negative selection) cấy ghép tủy mẫu tủy cần loại bỏ tế bào lympho (như T/CD3 chẳng hạn) tế bào lại sau chọn lọc âm tính tế bào sử dụng cho cấy ghép Phương pháp MACS phân tách tế bào sử dụng hạt nanô từ tính gồm hai giai đoạn: đánh dấu thực thể sinh học cần nghiên cứu hạt nanô từ tính; tách thực thể đánh dấu khỏi môi trường từ trường Như thấy yếu tố mấu chốt kỹ thuật kháng thể đặc hiệu cho kháng nguyên bề mặt tế bào đích hạt từ Xuất phát từ nhu cầu thực tế, vấn đề đặt phải có nghiên cứu để tìm phương pháp chẩn đoán bệnh nhanh hiệu kết hợp với đặc tính đặc biệt hạt nanô từ tính hạt nanô lõi - vỏ nên tiến hành nghiên cứu đề tài “Chức hóa bề mặt hạt nanô ôxít sắt từ Fe3O4 với 1,1‟-cacbonyldiimidazol (CDI) nhằm ứng dụng cấy ghép tủy” với nội dung sau: Mục tiêu đề tài là: Nghiên cứu vật liệu siêu thuận từ (đặc trưng, tính chất…) công nghệ tổng hợp hạt nanô ứng dụng chúng y sinh học 12 Chế tạo hạt ôxít sắt từ Fe3O4 có kích thước nanô, có tính siêu thuận từ có khả tương thích sinh học Tổng hợp hạt sắt từ Fe3O4@SiO2 có cấu trúc lõi vỏ Chức hóa bề mặt cấu trúc Fe3O4@SiO2 với 1,1‟-Cacbonyldiimidazol (CDI) khảo sát khả bắt giữ Protein BSA Nội dung đề tài gồm có phần chính: Chƣơng Tổng quan Chƣơng Thực nghiệm tổng hợp hạt nanô từ Fe3O4 Chƣơng Kết biện luận Chƣơng Kết luận hướng phát triển đề tài tương lai 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Thân Đức Hiền, Lưu Tuấn Tài (2008), Từ học vật liệu từ, NXB Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội [2] Lê Thụy Thảo (2013), Tổng hợp hạt nanô ôxít s t có cấu trúc lõi/vỏ, Luận văn tốt nghiệp đại học, Đại học Khoa Học Tự Nhiên, Tp Hồ Chí Minh [3] Nguyễn Phú Thùy (2004), Vật Lý Các Hiện Tượng Từ, NXB Đại Học Quốc Gia, Hà Nội [4] Nguyễn Hoàng Hải, Cấn Văn Thạch, Nguyễn Hoàng Lương, Nguyễn Châu, Khuất Thị Thu Nga, Nguyễn Thị Vân Anh, Phan Tuấn Nghĩa (2008), “Sử dụng hạt nanô từ tính mang thuốc để tăng cường khả ức chế vi khuẩn thuốc kháng sinh Chloramphenicol“, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, tr.192-204 [5] Bùi Đức Long (2009), Tổng hợp hạt nanô từ có lớp phủ polymer tương th ch sinh học để ứng dụng y sinh học, Luận văn Thạc sĩ Vật Lý, Đại học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh, Tp Hồ Chí Minh [6] Nguyễn Đức Nghĩa (2007), Hóa Học Nanô Công Nghệ Nền Và Vật Liệu Nguồn, NXB Khoa Học Tự Nhiên Và Công Nghệ, Hà Nội [7] Lê Thúy Hòa (2011), Tổng hợp hạt oxít s t γ –Fe2O3 phương pháp đồng kết tủa, Luận văn tốt nghiệp đại học, Đại học Khoa Học Tự Nhiên, Tp Hồ Chí Minh [8] Hoàng Văn Sơn (2006), Chẩn đ án nanô, Tạp chí thông tin Y Dược [9] Nguyễn Thị Hồng Nhung (2012), Tổng hợp hạt nanô Fe2O3/SiO2, Luận văn tốt nghiệp đại học, Đại học Khoa Học Tự Nhiên, Tp Hồ Chí Minh Tiếng Anh [10] Pankhurst, Q.A., J Connolly, S.K Jones, and J Dobson, J Phys D: Appl Phys, 36 (2003) R167 [11] Hai, N.H., R Lemoine, S Remboldt, M Strand, J.E Shield, D Schmitter, R.H Kraus Jr, M Espy, and D.L Leslie-Pelecky, J Magn Magn Mater, 293 (2005) 75 80 [12] Ling Zhang, Rong He, Hong-Chen Gu, Oleic acid coating on the monodisperse magnetite nanoparticles, Institute for Micro and Nano Science and Technology, Shanghai Jiaotong University, 200030 Shanghai, China [13] Tartaj, P., M.d.P Morales, S Veintemillas-Verdaguer, T Gonzalez-Carreno, and C.J Serna, J Phys D: Appl Phys., 36 (2003) R182 [14] S.P Sidhu (1988), Transformation of trace element-substituted maghemite to hematite, Punjab Agricultural University, India [15] Dr Jin Zhang , Dr Jose Herrera , Dr Elizabeth Gillies (2012), Study on the inbteractions between nano materials and proteins, The University of Western Ontario London, Ontario, Canada [16] Rosensweig, R.E., Ferrohydrodynamics (1985), Cambridge: Cambridge University Press [17] Sugimoto (2000), Synthesis, Characterisation and Mechanism of Growth, New York: Marcel Dekker [18] Nguyen Thi Khanh Thuyen (2007), Surface functionalization of nano-magnetic particle with beta cyclodextrin and its use in bio-molecule refolding process, degree of master of engineering, National University of Singapore, Singapore [19] Jana Wotschadlo, Tim Liebert, Joachim H Clement, Nils Anspach, Stephanie Hoppener, Tobias Rudolph, Robert Mu¨ller, Felix H Schacher, Ulrich S Schubert, Thomas Heinze (2013), Biocompatible Multishell Architecture for Iron Oxide Nanoparticles, Macromol Biosci, 13, pp 93–105 [20] Babes L, Denizot B, Tanguy G, Le Jeune JJ & Jallet P (1999) Synthesis of iron oxide nanoparticles used as MRI contrast agents: A parametric study Journal of Colloid and Interface Science, 212(2):474-482 [21] Gu FX, Karnik R, Wang AZ, Alexis F, Levy-Nissenbaum E, Hong S, Langer RS & Farokhzad OC (2007) Targeted nanôparticles for cancer therapy Nanô Today, 2(3):14-21 [22] Wenguang Y Tonglai Z, Jianguo Z, Jinyu G & Ruifeng W (2007), The preparation methods of magnetite nanoparticles and their morphology, Progress in Chemistry, 19(6):884-892 81 [23] Ye, F.; Muhammed (2011), Synthesis of Nanostructured and Hierarchical Materials for bioapllications, Lic Thesis, Royal Institute of Technology, ICT School, Stockholm, 10; 1619; pp 31-34 [24] Cornell, R.M.; Schwertmann (2000), Iron Oxides in the Laboratory : Preparation and Characterization, Willey-Woch, ISBN 3-527-29669-7, Weinheim, Germany, pp 55-60 [25] Ming Ma, Ning Gu (2002), “Prep r ti n nd ch r cteriz ti n f nanôp rticles c ted b gnetite in sil ne”, Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng Aspects 212, pp 219 – 226 [26] Meera Basa (2009), Synthesis & Characterization of Silica Coated Iron oxide Nanoparticles by Sol-Gel Technique, For the degree of master of science in chemistry, National Institute of Technology, Rourkela [27] Aleksandr Marinin (2012), Synthesis and characterization of superparamagnetic iron oxide nanôparticles coated with silica , Bachelor Thesis, School of Information and Communication Technology, Royal Institute of Technology [28] Vogt, C.M.; Toprak, M.; Muhammed, M.; Laurent, S (2010), Engineered coreshell nanoparticles for biomedical applications, Lic Thesis, Royal Institute of Technology, ICT School, Stockholm, pp 1-9 [29] Alvarez, G S.; Muhammed, M (2004), Synthesis, characterisation and applications of iron oxide nanparticles, Doctoral Thesis, Royal Institute of Technology, ICT School, Stockholm, pp 27-28