Tóm tắt Luận án tiến sĩ Vật lý: Một số cơ sở vật lý của việc ứng dụng vật liệu nano trong y học hiện đại

Mục đích nghiên cứu của luận án nhằm xây dựng mô hình vật lý cho sự phụ thuộc cường độ huỳnh quang vào nồng độ hạt GNP trong quá trình truyền năng lượng, Đề xuất một phương pháp chế tạo chấm lượng tử cacborn (CQD) dựa trên tương tác plasma - chất lỏng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án tiến sĩ Vật lý: Một số cơ sở vật lý của việc ứng dụng vật liệu nano trong y học hiện đại BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 Nguyễn Minh HoaMỘT SỐ CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA VIỆC ỨNG DỤNG VẬT LIỆU NANO TRONG Y HỌC HIỆN ĐẠI Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và Vật lý toán Mã số: 9 44 01 03 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ LÝ THUYẾT VÀ VẬT LÝ TOÁN Hà Nội - 2019 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học sư phạm HàNội 2 Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Đinh Như Thảo 2. TS. Đỗ Hoàng Tùng Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .............................. Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .............................. Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .............................. Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Trường chấm luậnán tiến sĩ họp tại Trường Đại học sư phạm Hà Nội 2 vào hồi giờ ngày tháng năm 20... MỞ ĐẦU Nhiều phương pháp chữa bệnh trong y học hiện đại luôn đikèm sự đóng góp của các phương pháp vật lý, được xem xét từ cơ sởvật lý. Chẳng hạn như liệu pháp quang nhiệt trị liệu, quang động lựctrị liệu, xạ trị kết hợp với GNP (Gold nanoparticle - hạt nano vàng),đều dựa vào hiệu ứng nhiệt để tiêu diệt các tế bào bệnh. Hơn nữa cáctác nhân quang nhiệt như nano vàng và vật liệu carbon được nghiêncứu ứng dụng tiềm năng trong y sinh. Bên cạnh đó, để hỗ trợ việc sửdụng GNP trong cơ thể sống, phải đảm bảo việc chế tạo GNP phảisạch. Do vậy trong luận án này, chúng tôi tập trung nghiên cứu vềtruyền năng lượng khi có GNP và giới thiệu phương pháp thân thiệnchế tạo chấm lượng tử carbon. Cơ thể sống về phương diện vật lý là một hệ nhiệt động mở,do đó làm cơ sở cho việc ứng dụng vật lý trong y học thì những nềntảng về yếu tố sinh học là rất quan trọng. Chẳng hạn như tương tác củaánh sáng, tương tác của sóng siêu âm, tương tác bức xạ ion hóa, tươngtác nhiệt độ trên các đối tượng hệ thống sống. Có thể thấy rằng tươngtác nhiệt hay hiệu ứng nhiệt luôn có mặt trong các loại tương tác này.Chính nhờ đặc điểm này mà rất nhiều nghiên cứu về tiềm năng củaphương pháp tiêu diệt tế bào ung thư bằng nhiệt độ. Một trong những vấn đề quan trọng cho các ứng dụng trong ysinh đó là truyền năng lượng. Một liệu pháp tiềm năng điều trị ung thưsử dụng GNP là liệu pháp quang nhiệt, sử dụng năng lượng photoncủa ánh sáng chuyển đổi thành nhiệt để tiêu diệt hay phá hủy cấu trúccủa các tế bào, nhờ hiệu ứng plasmon của GNP. Cơ sở của phươngpháp này là sử dụng ánh sáng trong vùng hồng ngoại có bước sóngtrên 650 nm do các bước sóng trong phổ hồng ngoại có khả năng đisâu vào cơ thể hơn những sóng ánh sáng khả kiến; hình dạng và kích 1thước của GNP phải được điều chỉnh sao cho thõa mãn điều kiện trên;mật độ tập trung của GNP tại khối ung thư phải đủ cao để tạo ra lượngnhiệt cần thiết. Chúng tôi sẽ giải quyết hai vấn đề liên quan đến truyềnnăng lượng có ý nghĩa trong y sinh. Thứ nhất, chúng tôi xây dựng môhình vật lý làm rõ vấn đề truyền năng lượng phụ thuộc vào kích thướcGNP. Thứ hai, chúng tôi xây dựng mô hình biểu diễn mối liên hệcường độ huỳnh quang và nồng độ GNP. Cung cấp cơ sở vật lý choliệu pháp chữa trị chẩn đoán kết hợp GNP. Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu phương pháp chếtạo các vật liệu có kích thước nanomet đã thu hút được rất nhiều sựquan tâm. Các phương pháp chế tạo vật liệu nano truyền thống làphương pháp “từ dưới lên” và phương pháp “từ trên xuống”. Năm2013 Akolkara và Sankarana ứng dụng quy trình tương tác giữaplasma - chất lỏng dựa trên hiện tượng điện phân để chế tạo vật liệunano. Phương pháp này hoàn toàn không sử dụng hóa chất độc hại,không có độc tính trong tương tác tạo ra sản phẩm kích thước nano.So với phương pháp chế tạo vật liệu nano thông thường, vật liệu đượcchế tạo bằng phương pháp dựa trên tương tác plasma - chất lỏng sẽ“sạch” hơn nên có thể dễ dàng dùng trong y tế. Do vậy trong luận ánnày chúng tôi đề xuất phương pháp chế tạo vật liệu dựa trên tương tácplasma - chất lỏng để chế tạo chấm lượng tử carbon. Từ những phân tích, đánh giá nêu trên chúng tôi đã chọn đềtài “một số cơ sở vật lý của việc ứng dụng vật liệu nano trong y họchiện đại” để nghiên cứu. Luận án tập trung giải quyết ba vấn đề, thứnhất đề xuất phương pháp chế tạo chấm lượng tử carbon, phần này sẽđược trình bày ở chương 2; thứ hai xây dựng mô hình truyền nănglượng phụ thuộc kích thước GNP và thứ ba xây dựng mô hình thể hiệnsự phụ thuộc cường độ huỳnh quang vào nồng độ GNP. Hai vấn đề 2này sẽ được chúng tôi trình bày cụ thể ở chương 3. Từ đó chúng tôixây dựng cơ sở vật lý cho những ứng dụng trong lĩnh vực y sinh. Mục tiêu luận án Xây dựng cơ sở vật lý của một số phương pháp chữa bệnh mớitrong y học hiện đại, cụ thể: - Xây dựng mô hình vật lý cho hai cơ chế truyền năng lượngFRET và SET phụ thuộc kích thước GNP, - Xây dựng mô hình vật lý cho sự phụ thuộc cường độ huỳnhquang vào nồng độ hạt GNP trong quá trình truyền năng lượng, - Đề xuất một phương pháp chế tạo chấm lượng tử cacborn(CQD) dựa trên tương tác plasma - chất lỏng. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Trong khuôn khổ luận án này, chúng tôi tập trung nghiên cứu lýthuyết liên quan đến truyền năng lượng, đề xuất các mô hình vật lý ápdụng cho GNP hình cầu. Về thực nghiệm chúng tôi đề xuất phươngpháp chế tạo CQD dựa trên tương tác plasma - chất lỏng. Phương pháp nghiên cứu Về thực nghiệm: Dựa trên tư ...