Hiệu quả khử khuẩn và ảnh hưởng của tia gamma lên cấu trúc vi thể của xương vòm sọ chó bảo quản lạnh sâu

Mục tiêu nghiên cứu của bài viết nhằm đánh giá hiệu quả khử khuẩn của tia gamma lên các mảnh xương vòm sọ chó sau chiếu xạ và đánh giá sự biến đổi về cấu trúc vi thể ở các mảnh xương vòm sọ chó sau chiếu xạ.

Tạp chí Y Dược học - Trường Đại học Y Dược Huế - Tập 8, số - tháng 04/2018 HIỆU QUẢ KHỬ KHUẨN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA TIA GAMMA LÊN CẤU TRÚC VI THỂ CỦA XƯƠNG VỊM SỌ CHĨ BẢO QUẢN LẠNH SÂU Nguyễn Phương Thảo Tiên, Trần Anh Hùng, Lê Văn Tâm, Phùng Hữu Thảo, Nguyễn Phan Quỳnh Anh Trường Đại học Y Dược, Đại học Huế Tóm tắt Mục tiêu: Đánh giá hiệu khử khuẩn ảnh hưởng tia gamma lên cấu trúc vi thể mảnh xương vòm sọ chó sau chiếu xạ Đối tượng phương pháp nghiên cứu: 50 cặp mảnh xương vòm sọ chó có kích thước nhau, lấy đối xứng qua đường dọc xương sọ Lô chứng gồm 50 mảnh, bảo quản lạnh sâu, không chiếu tia gamma Lô thực nghiệm gồm 50 mảnh, bảo quản lạnh sâu chiếu tia gamma với liều 25kGy Đánh giá hiệu khử khuẩn so sánh biến đổi cấu trúc vi thể lô với Kết quả: Sau chiếu tia gamma với liều 25 kGy, tất mảnh xương vòm sọ chó có kết cấy khuẩn âm tính Ở mức độ vi thể, khơng thấy có biến đổi cấu trúc mảnh xương chiếu xạ Kết luận: Tia gamma với liều chiếu 25 kGy: (i) Có khả diệt khuẩn hồn tồn chủng loại vi khuẩn thường nhiễm loại mô (ii) Không gây biến đổi cấu trúc mô xương sọ mức độ cấu tạo vi thể Từ khóa: Xương sọ chó, tia gamma, khử khuẩn Abstract THE EFFECT OF GAMMA STERILIZATION AND ITS EFFECT ON MICROSCOPIC STRUCTURE OF DEEP FROZEN DOG SKULL Nguyen Phuong Thao Tien, Tran Anh Hung, Le Van Tam, Phung Huu Thao, Nguyen Phan Quynh Anh Hue University of Medicine and Pharmacy, Hue University Objective:  To evaluate the effect of gamma sterilization and its effect on microscopic structure of deeply frozen dog skull Subjects and methods: 50 pairs of dog skull fragments have the same size,which were taken symmetrically through the midline of the skull, were divided into two lots. Evident lot consisting of 50 pieces are just deeply frozen, not irradicated Experimental lot which was composed of 50 pieces were deeply frozen and exposed to 25kGy of gamma radiation Afterwards,  to evaluate the effect of gamma sterilization and compare the alter of bone matrix between lot groups Results: After gamma irradiation, all dog skull fragments were negative with bacteriological examination In microscopic scale, no difference was found between the two lots and there was no structural change in the irradiated fragments of all dog skull Conclusion: Gamma irradiation with 25 kGy: (i) It has the ability to kill bacteria completely in the type of bacteria commonly infected tissue (ii) It does not alter the structure of dog skull in microstructures Key words: dog skull, gamma, sterilize ĐẶT VẤN ĐỀ Chiếu xạ tia gamma phương pháp vật lý khử khuẩn phổ biến qui trình xử lý, bảo quản lạnh sâu mô xương ngân hàng mô [2],[4],[7],[8] Hầu hết sản phẩm mô ghép vật liệu sinh học thay mô khử trùng tia gamma có ưu điểm: loại trừ mầm bệnh có mơ, khơng phá huỷ mơ liều phù hợp giảm đáng kể tính kháng ngun mơ Tại Việt Nam, ngân hàng mơ Ngân hàng mơ Thành phố Hồ Chí Minh, Ngân hàng mô Học viện Quân Y, Trung tâm Công nghệ mô ghép Đại học Y Hà Nội Đơn vị Bảo quản Mô- Bệnh viện Đại học Y Dược Huế dùng tia gamma để khử trùng mô ghép, mô xương sọ Tuy nhiên, bên cạnh khả tiêu diệt vi khuẩn, tia gamma liều cao làm biến đổi cấu trúc, chí phá hủy mơ ghép [1],[2] Do đó,việc đánh giá chất lượng mảnh xương sọ sau trình bảo quản lạnh sâu có chiếu tia gamma cần thiết Trên thực tế, có nghiên cứu thực xương sọ người hạn chế vấn đề đạo đức y học Chúng tiến hành đề tài nghiên cứu thực Địa liên hệ: Nguyễn Phương Thảo Tiên, email: npthaotien@gmail.com Ngày nhận bài: 16/8/2017, Ngày đồng ý đăng: 16/3/2018; Ngày xuất bản: 27/4/2018 JOURNAL OF MEDICINE AND PHARMACY 37 Tạp chí Y Dược học - Trường Đại học Y Dược Huế - Tập 8, số - tháng 04/2018 nghiệm “Đánh giá hiệu khử khuẩn ảnh hưởng tia gamma lên cấu trúc vi thể vòm sọ chó bảo quản lạnh sâu”, với mục tiêu: 1/ Đánh giá hiệu khử khuẩn tia gamma lên mảnh xương vòm sọ chó sau chiếu xạ; 2/ Đánh giá biến đổi cấu trúc vi thể mảnh xương vòm sọ chó sau chiếu xạ ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu - Động vật: 50 chó ta khỏe mạnh, khơng phân biệt đực có cân nặng 10 – 12 kg/con - Tạo mảnh xương sọ có kích thước khoảng 4x4cm đỉnh đầu, theo nguyên tắc đối xứng - Sau cắt rời khởi thể sống, mảnh xương xử lý theo quy trình xử lý xương sọ bảo quản nhiệt độ - 85oC Đơn vị Bảo quản Mô, Bệnh viện Trường Đại học Y Dược Huế 2.2 Phân lô nghiên cứu - Mỗi xương vòm sọ chó cưa theo đường dọc chia vòm sọ thành hai phần trái (lơ A) phải (lô B) - Lô A (lô chứng): bảo quản lạnh sâu -85ºC, không chiếu xạ - Lô B (lô thực nghiệm): bảo quản lạnh sâu -85ºC, sau chiếu xạ với liều chiếu 25 kGy 2.3 Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu thực nghiệm 2.3.1 Chiếu xạ: - Tại Trung tâm chiếu xạ quốc gia (Hà Nội) - Thời gian chiếu xạ: 24 - Chọn liều chiếu 25kGy liều chiếu xạ Hiệp Hội Ngân Hàng Mơ Châu Á- Thái Bình Dương khuyến cáo 2.3.2 Phương pháp đánh giá hiệu khử trùng tia gamma - Cấy tìm khuẩn lạc mảnh xương sọ trước bắt đầu quy trình xử lý mảnh xương sọ sau mảnh xương sọ chó bảo quản lạnh sâu chiếu xạ - Quy trình thực Khoa Vi sinh- Bệnh viện Đại học Y Dược Huế 2.3.3 Phương pháp nghiên cứu mô học - Kỹ thuật làm tiêu mô học: thực Bộ môn Mô Phôi, Trường Đại học Y Dược Huế • Cố định mẫu khử canxi dung dịch formol 8% acid HNO3 8% • Chuyển mẫu theo quy trình • Đúc mơ • Cắt lát mỏng - 5μm • Nhuộm Hematoxylin – Eosin (H.E) - Quan sát chụp ảnh vi thể kính hiển vi truyền hình chụp ảnh: • Sử dụng kính hiển vi truyền hình chụp ảnh Nikon • Quan sát cấu trúc vi thể mảnh xương vòm sọ chó trước sau chiếu xạ độ phóng đại x 100 x 400 KẾT QUẢ 3.1 Kết khử khuẩn tia gamma liều 25 kGy lên mô xương sọ Trước chiếu xạ, có 39 mẫu xương sọ (78%) có kết cấy khuẩn dương tính, 11 mẫu có kết âm tính (tỷ lệ 22%) Sau chiếu xạ, tất 50 mẫu kiểm tra cấy khuẩn lại cho kết âm tính (tỷ lệ 100%) Loại mẫu Trước chiếu xạ Sau chiếu xạ n=50 n=50 Kết SL % SL % Âm tính 11 22 50 100 Dương tính 39 78 0 Bảng Kết cấy khuẩn mẫu xương vòm sọ chó Biểu đồ Kết kiểm tra vi khuẩn sau liều chiếu 25 kGy 38 JOURNAL OF MEDICINE AND PHARMACY Tạp chí Y Dược học - Trường Đại học Y Dược Huế - Tập 8, số - tháng 04/2018 3.2 Sự biến đổi cấu trúc vi thể xương vòm sọ sau chiếu xạ Hình Hình ảnh vi thể mô xương sọ lô chứng (A: HE x 100; B: HE x 400), lô hấp thụ tia gamma liều 25 kGy (C: HE x 100; D: HE x 400) Tế bào xương, Chất bản, Hốc tủy Kết nghiên cứu cấu trúc vi thể mô xương lô chứng lô chiếu xạ liều 25 kGy cho thấy khơng có thay đổi cấu trúc mô xương quan sát tiêu nhuộm H.E Chất ưa acid Cấu trúc xương tương đối rõ, có xương chạy theo hướng thẳng, có chạy xiên Trên xương có nhiều ổ xương Các ổ xương hình tròn hay hình bầu dục chứa tế bào xương, bào tương tế bào ưa acid nhìn thấy nhân bắt mầu tím, nhân tròn hạt nhân rõ Tùy vị trí cắt mà ta nhìn thấy rõ bào tương, nhân tế bào xương Có vị trí ổ xương ta khơng nhìn thấy tế bào xương, nhìn thấy phần tế bào Hình thái cấu tạo sợi collagen chất mô xương không quan sát mức độ vi thể BÀN LUẬN 4.1 Về hiệu khử khuẩn tia gamma liều 25 kGy lên mô xương sọ Kết cấy khuẩn kiểm tra mẫu điều kiện, mẫu xương sọ sau chiếu xạ âm tính Kết phù hợp với nghiên cứu Lê Thị Hồng Nhung (2006) Tia gamma tia có bước sóng ngắn mang lượng lớn, đủ sức tiêu diệt hầu hết vi sinh vật đường Theo số tác giả, liều chiếu từ 10 kGy trở lên, tia gamma có khả diệt khuẩn [8] Tuy nhiên, tính kháng xạ vi sinh vật khác nhau, đó, vật phẩm bị nhiễm vi sinh vật có tính kháng xạ cao phải dùng liều xạ ion hóa cao để khử trùng Mặt khác, việc khống chế nhiễm vi sinh vật ban đầu gặp nhiều khó khăn mô lấy điều kiện vô trùng ngoại khoa, song q trình vận chuyển, xử lý, đóng gói gây nhiễm Các chủng loại vi sinh vật thường nhiễm mô không đa dạng thường kháng xạ [1] Tại Mỹ, ngân hàng mô thuộc Hiệp hội Ngân hàng mô Hoa Kỳ (AATB) sử dụng liều chiếu 15 kGy Tại Việt nam nước có Ngân hàng mơ thuộc Hiệp Hội Ngân hàng mơ Châu Á- Thái Bình Dương sử dụng liều chiếu 25 kGy [4],[7] Sử dụng liều chiếu cao phá hủy mơ Do đó, chúng tơi lựa chọn sử dụng liều chiếu an toàn 25kGy 4.2 Về biến đổi cấu trúc vi thể xương vòm sọ sau chiếu xạ Kết nghiên cứu cấu trúc vi thể mô xương lô chứng lơ chiếu xạ liều 25 kGy cho thấy khơng có thay đổi cấu trúc mô xương quan sát tiêu nhuộm H.E Kết nghiên cứu phù hợp với nghiên cứu Lê Thị Hồng Nhung (2010) Bùi Thanh Thủy (2016) Ngoài ra, chúng tơi chưa tìm thấy cơng trình nghiên cứu biến đổi cấu trúc hình thái vi thể mô xương chiếu xạ không chiếu xạ Theo chúng tơi, thối hóa tế bào, thối hóa mơ quan sát sau thời gian dài chiếu tia xạ lên thể sống Mẫu mô nghiên cứu chiếu xạ mẫu mơ chết Sự biến đổi có JOURNAL OF MEDICINE AND PHARMACY 39 Tạp chí Y Dược học - Trường Đại học Y Dược Huế - Tập 8, số - tháng 04/2018 xảy theo hướng lý học: tổn thương nhiệt độ tăng lên chiếu xạ Với liều chiếu 25kGy, theo tính tốn nhiệt độ tăng lên 600C Tuy nhiên, mẫu mô chiếu xạ bảo quản đá khô (đá C02) để trì nhiệt độ - 700C chiếu nên khả tổn thương nhiệt xảy [1] Một số cơng trình nghiên cứu rằng, với liều chiếu từ 25 kGy trở lên, quan sát kính hiển vi điện tử quét mức độ siêu cấu trúc, nhận thấy đứt gãy sợi collagen chất xương [1], [5] Sợi collagen tham gia trực tiếp vào độ chịu lực học xương, tổn thương sợi collagen làm giảm độ bền mơ xương [6] Ngồi sợi collagen tham gia dẫn tạo xương trình sinh xương Trong thực hành lâm sàng, mô ghép xương tỏ chậm liền bị chiếu xạ liều cao > 50kGy [5] KẾT LUẬN Tia gamma với liều chiếu 25 kGy: - Có khả diệt khuẩn hồn tồn chủng loại vi khuẩn thường nhiễm loại mô - Không gây biến đổi cấu trúc mô xương sọ mức độ cấu tạo vi thể TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Thị Hồng Nhung (2006) “Nghiên cứu thực nghiệm lựa chọn liều chiếu tia gamma khử trùng cho mảnh xương sọ bảo quản lạnh sâu”, Luận văn Thạc sĩ Y học Ngơ Duy Thìn, Lê Thị Hồng Nhung (2012), “Khử khuẩn tia gamma ảnh hưởng đến độ bền mơ xương vòm sọ chó bảo quản lạnh sâu”, Tạp chí Nghiên cứu Y học, Phụ trương 80, số 3C, trang 135-139 Bùi Thanh Thủy (2015), “Đánh giá hiệu phương pháp ghép tự thân mảnh xương sọ bảo quản lạnh sâu thực nghiệm người”, Luận án Tiến sĩ Y học AATB (2008), Standards for Tissue Banking, American Association of Tissue banks, Virgina 40 JOURNAL OF MEDICINE AND PHARMACY Burchardt H (1997), “Biology of bone transplantation” Orthop Clin North Am.18, pp: 187-196 Loty B, Courpied JP, Tomeno B, Postel M, Forest M, Abelanet R (2005), “Bone allografts sterilised by irradiation Biological properties, procurement and results of 150 massive allografts” Scand J Surg 94 (1), pp: 67 – 70 Thai association of tissue banking Bangkok biomaterial center (2001), Advance tissue banking guideline ( 20 years experience of tissue banking in Thailand) Thomas F Baker, Chad J.Ronholdt, MBA and Simon Bogdansky, Ph.D (2005), “Validating low dose gamma sterilization for allografts using iso 111337 method 2B”, Cell and Tissue Banking 6, pp: 271 -275  ... nghiệm “Đánh giá hiệu khử khuẩn ảnh hưởng tia gamma lên cấu trúc vi thể vòm sọ chó bảo quản lạnh sâu , với mục tiêu: 1/ Đánh giá hiệu khử khuẩn tia gamma lên mảnh xương vòm sọ chó sau chiếu xạ;... chiếu tia gamma khử trùng cho mảnh xương sọ bảo quản lạnh sâu , Luận văn Thạc sĩ Y học Ngơ Duy Thìn, Lê Thị Hồng Nhung (2012), Khử khuẩn tia gamma ảnh hưởng đến độ bền mô xương vòm sọ chó bảo quản. .. giá hiệu khử trùng tia gamma - Cấy tìm khuẩn lạc mảnh xương sọ trước bắt đầu quy trình xử lý mảnh xương sọ sau mảnh xương sọ chó bảo quản lạnh sâu chiếu xạ - Quy trình thực Khoa Vi sinh- Bệnh vi n