CN. Liên Mỹ Dinh, CN. Quảng Thị Phước Tín, ThS. Hà Thị Diễm Uyên
IVFMD SIH - Bệnh viện phụ sản Quốc tế Sài Gòn
 
TÓM TẮT
Kỹ thuật hỗ trợ sinh sản (HTSS) đã và đang mang lại niềm hy vọng cho hàng triệu cặp vợ chồng hiếm muộn trên toàn cầu. Tuy nhiên, sự phát triển vượt bậc của lĩnh vực này cũng đi kèm với những thách thức mới, đặc biệt là về an toàn của các vật tư tiêu hao (VTTH) nhựa được sử dụng rộng rãi trong quy trình. Bài báo này nhằm đánh giá các nguy cơ tiềm ẩn từ VTTH nhựa, đồng thời đề xuất các giải pháp nhằm đảm bảo sử dụng VTTH một cách an toàn tối đa cho bệnh nhân trong HTSS để từ đó nâng cao hiệu quả điều trị IVF.

1. Lịch sử phát triển của HTSS và vai trò không thể thiếu của VTTH
Sự ra đời của Louise Brown, đứa trẻ thụ tinh trong ống nghiệm đầu tiên vào năm 1978, đã đánh dấu một cột mốc lịch sử trong lĩnh vực HTSS, mở ra cánh cửa hy vọng cho hàng triệu cặp vợ chồng hiếm muộn^[1]. Kể từ đó, IVF và các kỹ thuật liên quan như ICSI, sinh thiết phôi, chuyển phôi đông lạnh... đã không ngừng phát triển, mang lại cơ hội làm cha mẹ cho ngày càng nhiều người.
Song hành với sự phát triển của HTSS là sự gia tăng về số lượng và độ phức tạp của các kỹ thuật, kéo theo nhu cầu ngày càng lớn về VTTH. Nhựa - với những ưu điểm về tính tiện lợi, giá thành rẻ và dễ dàng sản xuất hàng loạt - đã nhanh chóng trở thành vật liệu chính trong sản xuất các vật tư này, từ ống nghiệm, đĩa petri, pipette đến các loại catheter và dụng cụ phẫu thuật. Tuy nhiên, việc sử dụng rộng rãi VTTH nhựa cũng đặt ra những câu hỏi về an toàn cho sức khỏe sinh sản, đặc biệt là nguy cơ phát tán các chất độc hại và tương tác không mong muốn với môi trường nuôi cấy phôi, ảnh hưởng đến chất lượng giao tử, phôi và sức khỏe của cả mẹ và em bé^[2].

2. Các loại vật tư nhựa thường dùng trong HTSS
Trong HTSS, việc sử dụng các VTTH nhựa dùng một lần đã trở nên thường quy. Có 14 loại VTTH nhựa được sử dụng trong quy trình IVF thông thường. Chúng được phân loại theo chức năng, bao gồm: VTTH để thu nhận tinh trùng và noãn (lọ, bao cao su và kim chọc hút trứng), thao tác với giao tử (bình nuôi cấy, ống, đầu tip, pipette, catheter chuyển phôi, ống tiêm và găng tay), nuôi cấy phôi (đĩa nuôi cấy) và bảo quản lạnh (dụng cụ chứa giao tử/phôi đông lạnh). Hầu hết các VTTH được làm từ polystyrene (PS), polypropylene (PP), polyethylene (PE) và polycarbonate (PC). Bốn loại polyme này cấu thành nên các loại nhựa được sử dụng phổ biến hiện nay^[3].
Tất cả các loại polyme được sử dụng trong ngành nhựa đều có cùng cấu trúc phân tử chuỗi dài. Polyme có thể được phân loại thành polyme nhiệt dẻo hoặc polyme nhiệt rắn. Ngày nay, nhựa nhiệt dẻo được sử dụng rộng rãi hơn do chi phí thấp và khả năng xử lý tương đối dễ dàng. Nhựa nhiệt rắn chủ yếu được dùng trong các trường hợp đòi hỏi độ bền và khả năng chịu nhiệt cao. Trong số này, PE và PP là hai loại nhựa được sử dụng phổ biến và chi phí tương đối thấp.
Để nâng cao tính năng và đáp ứng các yêu cầu sử dụng cụ thể, các chất phụ gia thường được thêm vào quá trình sản xuất nhựa. Các chất phụ gia này có thể cải thiện tính chất cơ học, độ bền, khả năng chống cháy, màu sắc và nhiều đặc tính khác của nhựa. Tuy nhiên, các chất phụ gia này cũng có thể là một nguồn gây hại tiềm ẩn khi sử dụng các vật phẩm từ nhựa, đặc biệt trong các ứng dụng nhạy cảm như IVF, đòi hỏi sự an toàn và tinh khiết tuyệt đối cho các quy trình liên quan đến giao tử và phôi.

3. Nguy cơ tiềm ẩn từ VTTH nhựa
3.1 Phát tán các chất độc hại:
Các chất phụ gia được thêm vào quy trình sản xuất nhựa, như BPA (Bisphenol A), Phthalate và kim loại nặng, cũng có thể là một nguồn gây hại tiềm ẩn khi sử dụng các vật phẩm từ nhựa, đặc biệt trong lĩnh vực nhạy cảm như IVF. Các chất này được phân loại là chất gây rối loạn nội tiết (Endocrine disrupting chemicals - EDC), có khả năng can thiệp vào hệ thống nội tiết, gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe sinh sản^[4].

Tác động của EDC đến sức khỏe sinh sản
EDC tác động lên hệ thống nội tiết bằng cách bắt chước, cản trở hoặc can thiệp vào hoạt động bình thường của hormone. Khi EDC liên kết với các thụ thể hormone, quá trình phiên mã của RNA thông tin bị thay đổi, dẫn đến thay đổi biểu hiện gen^[4].
Do tác động làm rối loạn hoạt động của hormone, EDC có thể gây ra các vấn đề về thai kỳ, khả năng sinh sản và các khía cạnh khác của sinh sản. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng EDC có thể ảnh hưởng đến chu kỳ kinh nguyệt, thời gian mang thai, dự trữ buồng trứng, và thậm chí gây mãn kinh sớm. Trong lĩnh vực IVF, EDC có thể làm giảm kết quả điều trị và tăng nguy cơ sẩy thai^[5].

Ảnh hưởng cụ thể của BPA, Phthalate và kim loại nặng
BPA: Mặc dù một số nghiên cứu không tìm thấy mối liên hệ giữa nồng độ BPA trong nước tiểu với tỷ lệ làm tổ và thai lâm sàng, các nghiên cứu khác lại chỉ ra mối liên hệ nghịch giữa nồng độ BPA và số lượng nang noãn thứ cấp ở phụ nữ vô sinh bị hội chứng buồng trứng đa nang. BPA cũng có thể làm giảm chất lượng noãn, ảnh hưởng đến quá trình trưởng thành của noãn và gây sẩy thai. BPA đã cho thấy tác động tiêu cực đến giảm phân noãn, dẫn đến tình trạng lệch bội, tác động tiêu cực lên màng đệm làm lớp niêm mạc tử cung mỏng hơn^[5].
Phthalate: Một số nghiên cứu đã báo cáo mối liên quan giữa Phthalate và thời gian mang thai ngắn hơn. Các chất chuyển hóa của Phthalate có thể làm giảm số lượng noãn trưởng thành và tỷ lệ thụ tinh trong IVF, trong đó nồng độ Di-2-Ethylhexyl Phthalate (DEHP) - chất chuyển hóa của Phthalates trong nước tiểu - cao cũng liên quan đến khả năng có thai lâm sàng và sinh con sau IVF giảm^[5].

Kim loại nặng: Kim loại nặng có thể gây ra các tác động xấu đến sức khỏe sinh sản, bao gồm kinh nguyệt không đều, chậm có thai, vô sinh, hiếm muộn, thai lưu, sẩy thai sớm. Tiếp xúc với kim loại nặng như chì, thủy ngân và cadmium có thể làm giảm khả năng mang thai và tăng nguy cơ sẩy thai tự nhiên^[5].

3.2 Tương tác với môi trường nuôi cấy:
Những tác động trong quá trình khử trùng, đóng gói và bảo quản VTTH làm giải phóng các sản phẩm phân hủy từ nhựa như chuỗi hydrocarbon ngắn và các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC), gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường nuôi cấy phôi. Polycarbonate là loại nhựa được sử dụng để sản xuất đầu tip và nó giải phóng khoảng 0.5ng/ml BPA trong các quy trình IVF. BPA có thể thấm từ bề mặt nhựa vào môi trường nuôi cấy hoặc liên kết với các thụ thể màng và tác động đến hệ gen^[6].
Độc tính từ các chất phụ gia và monome còn sót lại trong nhựa có thể tích lũy và gây độc trực tiếp cho phôi, thậm chí dẫn đến apoptosis (chết tế bào theo chương trình) ngay cả khi tiếp xúc trong thời gian ngắn. Trong thực tế IVF, một số trường hợp tỷ lệ thụ tinh giảm hoặc phôi phát triển bất thường có thể bắt nguồn từ nhiễm độc phôi từ VTTH nhựa. Đặc biệt khi độc tính này kết hợp với các chất ô nhiễm khác trong môi trường nuôi cấy và các yếu tố vật lý, ảnh hưởng đáng kể đến khả năng sống và tiềm năng phát triển của phôi^[7]. Vì vậy, ESHRE và ASRM đề xuất tất cả các thiết bị y tế có thể tiếp xúc với giao tử và phôi phải trải qua các cuộc kiểm tra chất lượng phù hợp để kiểm tra độc tính trước khi sử dụng nhằm ngăn chặn việc giải phóng độc tố từ VTTH trong IVF.
3.3 Nguy cơ nhiễm khuẩn:
Nếu không được xử lý và kiểm soát chất lượng đúng cách, VTTH nhựa có thể là nguồn lây nhiễm vi khuẩn hoặc các tác nhân gây bệnh khác. Vi khuẩn và nấm mốc có thể bám vào bề mặt nhựa hoặc xâm nhập vào các lỗ nhỏ và vết nứt trên vật tư, gây nhiễm trùng. Một số nghiên cứu đã chỉ ra mối liên hệ giữa VTTH nhựa và nguy cơ nhiễm khuẩn trong IVF, mặc dù cơ chế chính xác vẫn chưa được làm rõ hoàn toàn^[8].

3.4 Ảnh hưởng đến hệ miễn dịch:
Một số nghiên cứu gần đây cho thấy rằng các hạt vi nhựa (microplastics) có thể xâm nhập vào cơ thể thông qua đường hô hấp, tiêu hóa và thậm chí qua da, gây ra các phản ứng viêm và ảnh hưởng đến hệ miễn dịch^[9]. Mặc dù vẫn cần thêm nhiều nghiên cứu để xác định rõ tác động của vi nhựa đến sức khỏe sinh sản, nhưng đây là một vấn đề đáng quan ngại, đặc biệt là trong bối cảnh sử dụng rộng rãi VTTH nhựa trong HTSS.

4. Khuyến nghị sử dụng vật tư nhựa an toàn trong HTSS
Để đạt được thành công trong nuôi cấy phôi và tỷ lệ thai cao trong IVF, việc thiết lập quy trình phòng thí nghiệm tốt, lựa chọn trang thiết bị phù hợp và môi trường nuôi cấy không gây độc cho phôi là rất quan trọng. Điều này bao gồm việc lựa chọn vật tư nhựa chất lượng cao, đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn sinh học quốc tế, đồng thời quản lý chất lượng nghiêm ngặt trong toàn bộ chuỗi cung ứng. Bên cạnh đó, việc nghiên cứu và phát triển các vật liệu thay thế an toàn hơn cho nhựa, như thủy tinh, silicon hoặc các vật liệu sinh học tương thích cũng là một hướng đi quan trọng.

4.1 Lựa chọn vật tư nhựa chất lượng cao
Sử dụng vật tư nhựa y tế chuyên dụng, không chứa các chất độc hại và đã được kiểm định về độ an toàn sinh học theo các tiêu chuẩn quốc tế như ISO 10993. Các nhà sản xuất cần cung cấp đầy đủ thông tin về thành phần và quy trình sản xuất của sản phẩm, đồng thời tiến hành các thử nghiệm độc tính nghiêm ngặt trước khi đưa ra thị trường^[10]. Các VTTH sử dụng phổ biến trong IVF thường được cung cấp bởi Falcon hoặc Nunc, những nhà cung cấp này đã được chứng nhận an toàn VTTH được sử dụng trong IVF lâm sàng. Tất cả các lô VTTH mới phải trải qua quá trình kiểm tra chất lượng nội bộ trước khi sử dụng và không được tái sử dụng trong bất kỳ trường hợp nào^[11].

4.2 Quản lý chất lượng nghiêm ngặt
Để đảm bảo an toàn và thành công trong quy trình IVF, việc thiết lập và tuân thủ các quy trình kiểm soát chất lượng chặt chẽ trong toàn bộ chuỗi cung ứng VTTH là vô cùng quan trọng, bao gồm từ khâu sản xuất, bảo quản cho đến khi sử dụng. Mặc dù hiện nay chưa có quy định bắt buộc về kiểm tra độc tính VTTH trên toàn cầu, các hướng dẫn và tiêu chuẩn kiểm tra độc tính sản phẩm IVF đã được thiết lập. Tuy nhiên, việc thiếu các tiêu chuẩn chất lượng và an toàn rõ ràng vẫn là một thách thức lớn đối với ngành IVF, gây khó khăn trong việc đảm bảo an toàn tuyệt đối cho giao tử, phôi và trẻ em sinh ra từ IVF. Tại Hoa Kỳ, FDA yêu cầu thử nghiệm độc tính như MEA (Mouse Embryo Assay) phải được thực hiện trong môi trường nuôi cấy và VTTH sử dụng trong IVF, tuy nhiên, phương pháp cụ thể chưa được quy định rõ ràng. Các thử nghiệm sinh học như MEA và HSMA (Human Sperm Motility Assay) hiện đang được sử dụng rộng rãi để kiểm soát chất lượng của môi trường nuôi cấy và VTTH trong HTSS. Bên cạnh đó, kiểm soát chất lượng nội bộ cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn VTTH. Các phương pháp như xét nghiệm khả năng sống của tinh trùng sau khi nuôi cấy trong VTTH thử nghiệm được sử dụng để so sánh với mẫu chứng. Nếu kết quả tương đương nhau với sai số chấp nhận được, VTTH được xem là đủ điều kiện để sử dụng lâm sàng. Các lô không đạt yêu cầu sẽ bị loại bỏ, đảm bảo chỉ những VTTH an toàn và chất lượng mới được đưa vào sử dụng^[12].
Đào tạo toàn diện cho nhân viên y tế về thực hành tốt quy trình sử dụng và xử lý vật tư an toàn trong HTSS, kết hợp với việc kiểm tra và bảo trì thiết bị thường xuyên. Để đảm bảo vô trùng tối đa, nên mở gói đĩa mới cho mỗi bệnh nhân hoặc mỗi ngày làm việc, đồng thời hạn chế tối đa việc sử dụng tiếp các gói đĩa đã mở. Khuyến khích sử dụng các đầu pipette vô trùng được đóng gói riêng lẻ trong quá trình thao tác với giao tử, nhằm giảm thiểu nguy cơ nhiễm khuẩn chéo^[13].

4.3 Sử dụng vật tư thay thế
Trước những lo ngại về các chất tương tự BPA có trong nhựa, đã có nhiều nghiên cứu nhằm phát triển các vật liệu thay thế an toàn hơn cho nhựa, như thủy tinh, silicon hoặc các vật liệu sinh học tương thích. Các vật liệu này cần có khả năng tương thích sinh học cao, không gây độc tính và không ảnh hưởng đến chất lượng giao tử và phôi. Mặc dù các sản phẩm từ nhựa PET (polyethylene terephthalate) hoặc PETG (polyethylene terephthalate glycol-modified) không chứa BPA đã được giới thiệu, nhưng nghiên cứu cho thấy chúng vẫn có thể giải phóng các hóa chất có hoạt tính estrogen (có khả năng bắt chước hoặc gây ra các tác động tương tự như hormone estrogen trong cơ thể) dưới tác động của tia UV, đặt ra câu hỏi về tính an toàn của chúng^[14].

Thủy tinh và silicon là những vật liệu thay thế tiềm năng, đặc biệt là thủy tinh borosilicate, thường được sử dụng cho pipette thao tác phôi nhờ khả năng không rò rỉ các chất độc hại vào môi trường nuôi cấy, được đóng gói với số lượng tối thiểu để sử dụng hộp mới vô trùng mỗi ngày. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng đang tập trung phát triển các vật liệu sinh học tương thích và môi trường nuôi cấy phôi không chứa BPA, sử dụng các thành phần tự nhiên như alginate và collagen để tạo ra các giá đỡ 3D hỗ trợ sự phát triển của phôi^[15]. Việc sử dụng các vật liệu này có thể giúp cải thiện kết quả điều trị IVF và giảm thiểu các nguy cơ tiềm ẩn từ VTTH nhựa truyền thống.

Ngoài ra, việc giám sát và đánh giá thường xuyên hiệu quả và an toàn của VTTH thông qua các nghiên cứu lâm sàng và theo dõi sức khỏe BN là điều cần thiết. Cần thu thập và phân tích dữ liệu về tỷ lệ thành công của các kỹ thuật HTSS, tỷ lệ sẩy thai, dị tật bẩm sinh và các biến chứng khác để có cái nhìn toàn diện về ảnh hưởng của VTTH nhựa đến sức khỏe sinh sản. Cuối cùng, tăng cường nhận thức và giáo dục của các nhân viên y tế về tầm quan trọng của việc sử dụng VTTH nhựa an toàn là chìa khóa để đảm bảo sức khỏe sinh sản cho các thế hệ tương lai. Khuyến khích các nhà sản xuất minh bạch về thành phần và quy trình sản xuất của sản phẩm, đồng thời cung cấp các thông tin cần thiết để đơn vị HTSS có thể đưa ra quyết định lựa chọn loại VTTH an toàn và phù hợp.

5. Kết luận
Việc sử dụng VTTH nhựa trong HTSS là một thực tế không thể thay thế trong giai đoạn hiện nay. Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn tối đa cho bệnh nhân và nâng cao hiệu quả điều trị, cần có sự chung tay của các bên liên quan, từ nhà sản xuất đến quy trình thực hành sử dụng tốt và nghiên cứu thêm về tác động của VTTH nhựa đến kết cục sinh sản của bệnh nhân cũng như giải pháp vật tư thay thế tối ưu. Bằng cách áp dụng các giải pháp toàn diện, không ngừng nghiên cứu và cải tiến, chúng ta có thể xây dựng một môi trường HTSS an toàn và hiệu quả, mang lại hạnh phúc cho hàng triệu cặp vợ chồng hiếm muộn, đồng thời bảo vệ sức khỏe của các thế hệ tương lai.

Tài liệu tham khảo

1. Steptoe PC, Edwards RG. Birth after the reimplantation of a human embryo. Lancet. 1978 Aug 12; 2(8085):366.
2. Zurub RE, Cariaco Y, Wade MG and Bainbridge SA. Microplastics exposure: implications for human fertility, pregnancy and child health. Front. Endocrinol. 2024; 14:1330396.
3. Delaroche L, Besnard L, Ouary V, Bazin F, Cassuto G. Disposables used cumulatively in routine IVF procedures could display toxicity. Hum Reprod. 2024 May 2; 39(5):936-954.
4. Lakra, A. B., Ray, S., & Bhatia, T.. Impact of endocrine disrupting chemicals on human reproductive system: a toxicological perspective. Nat Environ Pollut Technol, 2022, 21, 149-57.
5. Petca, A., Maru, N., Dumitrascu, M. C., Sighencea, M., Sandru, F., Farcasanu, P. D., ... & Petca, R. C. The Impact of Endocrine-Disrupting Chemicals on Female Fertility. health, 2020, 10, 11.
6. Krishnan AV, Stathis P, Permuth SF, Tokes L, Feldman D. Bisphenol-A: an estrogenic substance is released from polycarbonate flasks during autoclaving. Endocrinology. 1993 Jun; 132(6):2279-86.
7. Olivieri, Aldo, et al. On the disruption of biochemical and biological assays by chemicals leaching from disposable laboratory plasticware. Canadian journal of physiology and pharmacology, 2012, 90.6: 697-703.
8. Kutz, In Plastics Design Library, Applied Plastics Engineering Handbook (Second Edition). William Andrew Publishing. 2017. Pages 743-759.
9. Wright, S. L., & Kelly, F. J.. Plastic and human health: a micro issue? Environmental Science & Technology, 2017, 51(12), 6634-6647.
10. ISO 10993-1:2018. Biological evaluation of medical devices — Part 1: Evaluation and testing within a risk management process.
11. Joris H. Consumables for the IVF Laboratory: Production and Validation, Quality Control, and Bioassays. In: Lundin K, Ahlström A, eds. Manual of Embryo Culture in Human Assisted Reproduction. Cambridge University Press; 2021:20-29.
12. Delaroche L, Oger P, Genauzeau E, Meicler P, Lamazou F, Dupont C, Humaidan P. Embryotoxicity testing of IVF disposables: how do manufacturers test? Hum Reprod. 2020 Feb 29; 35(2):283-292.
13. Serhal P, Overton C, eds. Good Clinical Practice in Assisted Reproduction. Cambridge University Press; 2004.
14. YANG, Chun Z., et al. Most plastic products release estrogenic chemicals: a potential health problem that can be solved. Environmental health perspectives, 2011, 119.7: 989-996.
15. Tomić SL, Babić Radić MM, Vuković JS, Filipović VV, Nikodinovic-Runic J, Vukomanović M. Alginate-Based Hydrogels and Scaffolds for Biomedical Applications. Mar Drugs. 2023 Mar 13;21(3):177.

Từ khóa: Sử dụng vật tư tiêu hao nhựa an toàn trong hỗ trợ sinh sản