CNSH. Huỳnh Yến Vy – IVFMD Phú Nhuận – Bệnh viện Mỹ Đức Phú Nhuận
 
Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (Volatile Organic Compounds – VOCs) là một nhóm các chất hóa học tồn tại ở thể khí ở nhiệt độ phòng và có khả năng phát tán dễ dàng vào không khí thông qua nguồn khác nhau như vật tư tiêu hao, dung môi, thiết bị phòng thí nghiệm hoặc hoạt động của con người. Trong bối cảnh các phòng thí nghiệm hỗ trợ sinh sản (Assisted Reproductive Technology – ART), đặc biệt là phòng nuôi cấy phôi (IVF laboratories), VOCs được xem là một trong những tác nhân tiềm ẩn ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường nuôi cấy, từ đó có thể tác động đến chất lượng của giao tử (noãn, tinh trùng), phôi và kết quả lâm sàng của chu kỳ điều trị. Dù nhiều nghiên cứu cho thấy VOCs có liên quan đến giảm chất lượng phôi và tỷ lệ thành công của IVF, vẫn chưa có ngưỡng độc tế bào cụ thể được xác lập cho môi trường phòng lab. Chỉ đến khi Hội nghị Đồng thuận Cairo khuyến nghị giới hạn tổng VOCs ở mức 400–800 ppb, mới có một chuẩn tham khảo lâm sàng tương đối rõ ràng. Tuy nhiên, mức này vẫn cao hơn đáng kể so với ngưỡng 100 ppb được đề xuất trong các nghiên cứu thực nghiệm trước đó, vốn nhấn mạnh rằng nồng độ VOC càng thấp càng ít ảnh hưởng đến sự phát triển và biệt hóa của phôi in vitro. Một trong những thách thức chính trong việc đánh giá tác động của VOC đến kết quả ART là do thiếu các nghiên cứu hệ thống về mối liên hệ định lượng giữa nồng độ VOC trong không khí và các chỉ số lâm sàng. Mặc dù một số nghiên cứu đã khảo sát mối tương quan giữa VOC với chất lượng phôi, tỷ lệ làm tổ và có thai, kết quả vẫn chưa đồng nhất, phần lớn do khác biệt trong phương pháp lấy mẫu, tần suất đo và yếu tố môi trường chưa được kiểm soát chặt chẽ. Đặc biệt, ảnh hưởng của VOC đến hình thái phôi và kết quả làm tổ vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ. Sự dao động nồng độ VOC theo thời gian có thể gây ra thay đổi sinh học nhỏ nhưng có ý nghĩa, vốn dễ bị bỏ qua nếu không có hệ thống giám sát liên tục. Xu hướng hiện nay là ứng dụng hệ thống giám sát từ xa giúp theo dõi các thông số môi trường quan trọng như nhiệt độ, độ ẩm, CO₂, O₂ và VOC. Các hệ thống này không chỉ ghi nhận dữ liệu mà còn cảnh báo sớm khi phát hiện sai lệch, hỗ trợ chuyên viên phôi học can thiệp kịp thời. Việc tích hợp thiết bị đo VOC vào hệ thống giám sát môi trường được xem là giải pháp hiệu quả hơn so với giám sát định kỳ, đặc biệt trong việc phát hiện các biến động ngắn hạn. Tuy nhiên, độ nhạy và độ chính xác của thiết bị vẫn là yếu tố then chốt quyết định tính hiệu quả của phương pháp này.
 
Mục tiêu: Theo dõi nồng độ VOC liên tục trong môi trường phòng thí nghiệm với các giá trị VOC thấp hơn khuyến nghị của đồng thuận Cairo để ước tính mối quan hệ giữa nồng độ và sự đáp ứng có thể có ảnh hưởng đến các kết quả ART và đánh giá ý nghĩa của việc theo dõi VOC liên tục đối với thực hành lâm sàng.
 
Thiết kế nghiên cứu: Nghiên cứu hồi cứu được thực hiện trên 7076 chu kỳ chọc hút (Ovum pickup - OPU), trong đó 6306 chu kỳ có ít nhất một lần chuyển phôi từ tháng 6 năm 2020 đến tháng 12 năm 2022.
Tiêu chí loại: Các chu kỳ không có noãn sau chọc hút hoặc các chu kỳ có trữ đông noãn.
Ngưỡng nồng độ thử nghiệm của VOC là 0 – 10 ppm với độ chính xác thử nghiệm ≤ ± 5%. Giới hạn phát hiện dưới (limit of detection -  LLD) là 1 ppb.
 
Kết quả:
- Nồng độ VOC trong thời gian nuôi cấy trong khoảng 0,232 ppm hoặc 232 ppb, thấp hơn ngưỡng khuyến nghị của đồng thuân Cairo. Tuy nhiên, nồng độ trung bình của formaldehyde (4,86 µg/m³ hoặc 3,92 ppb ở 25°C) nằm trong khoảng khuyến nghị 5 µg/m³.
- Trong khoảng thời gian thực hiện nghiên cứu, nồng độ VOC đã được theo dõi trong 885 ngày làm việc. Trong đó, có hơn một nửa số ngày (640/885, 72,3%), nồng độ VOC thấp hơn giới hạn phát hiện. Ngược lại, trong hầu hết các ngày làm việc, nồng độ formaldehyde có thể phát hiện được (801/885, 90,5%). Khi tiến hành phân tích chuỗi thời gian, các nồng độ này đạt cao nhất trong giờ hoạt động của mỗi ngày và các ngày trong tuần, sau đó giảm nhanh vào các thời điểm ban đêm và cuối tuần. Ngược lại, khi phân tích dữ liệu trong nhiều năm không phát hiện ra sự biến động của nồng độ theo mùa riêng biệt.
- Khi thực hiện phân tích các chỉ số của phòng thí nghiệm theo các ngưỡng của nồng độ VOC khác nhau trong quá trình nuôi cấy, các phôi tiếp xúc với nồng độ VOC và formaldehyde thấp hơn giới hạn phát hiện, so với phôi tiếp xúc với ngưỡng cao hơn của VOC có tỷ lệ phân chia sớm và nén chặt ở ngày 3 thấp hơn
(p <0,001) và tỉ lệ phát triển đến ngày 5 cao hơn (p <0,001).
- Khi xây dựng mối quan hệ nồng độ và các thông số của phôi khi tiếp xúc với VOC trung bình trong thời gian nuôi cấy như là hình thái (bao gồm sự phân chia sớm, phân chia không đều, sự nén chặt và độ TE/ICM), Nồng độ VOC và formaldehyde ảnh hưởng tuyến tính đến sự phân chia sớm, sự nén chặt phôi ở ngày 3, tính đối xứng, sự phân mảnh và ICM ở phôi ngày 5.
- Ngoài ra còn có một số yếu tố như phôi dừng phát triển trước ngày 3 và sự phát triển chậm của phôi nang cho thấy mối liên hệ phi tuyến tính với nồng độ VOC.

• Đối với tình trạng phôi ngừng phát triển trước ngày 3, tỉ lệ gia tăng khi nồng độ VOC trung bình vượt quá 48 ppb hoặc nồng độ formaldehyde trung bình vượt quá 16 µg/m³.
• Đối với sự hình thành phôi nang, phôi phát triển chậm ở ngưỡng nồng độ VOC là 54 ppb, nhưng không có ngưỡng tác động formaldehyde.

 
Kết luận: Các công nghệ cải tiến hiện nay làm giảm đáng kể trong việc giao tử và phôi tiếp xúc với VOC và đã đạt được sự đồng thuận về các tiêu chuẩn chất lượng không khí trong phòng thí nghiệm ART. Tuy nhiên, nồng độ VOC trung bình thấp hơn các tiêu chuẩn cũng có thể dẫn đến sự thay đổi trong quá trình phát triển phôi. Hơn thế nữa, cần có những nghiên cứu và phương pháp tiên tiến hơn trong việc xác định sự ảnh hưởng của VOC trong giọt môi trường đến noãn, tinh trùng, phôi. Ngoài ra, cần phát hiện những thay đổi nhỏ về nồng độ VOC đến kết quả lâm sàng một cách có ý nghĩa vẫn đang là chủ đề cần được nghiên cứu sâu hơn. Trong tương lai, các nghiên cứu đa trung tâm kết hợp với ứng dụng trí tuệ nhân tạo và phân tích dữ liệu lớn có thể giúp xây dựng các mô hình dự đoán, từ đó cải thiện chất lượng kiểm soát môi trường phòng lab và nâng cao hiệu quả điều trị ART.
 
Tài liệu tham khảo: Cai J, Zhou L, Liu L, Liu Z, Chen J, Chen K, Yang X, Jiang X, Ren J. Real-time monitoring reveals the effects of low concentrations of volatile organic compounds in the embryology laboratory. Hum Reprod. 2025 Apr 1;40(4):601-611. doi: 10.1093/humrep/deaf008. PMID: 39999401.
 

Từ khóa: VOCs, IVF, mang thai, hỗ trợ sinh sản, sự phát triển của phôi, aldehyde, không khí