Tóm tắt luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu chế tạo hạt nano đa chức năng Ag 4ATP/Fe3O4 bọc SiO2 nhằm ứng dụng trong sinh học

Trong khuôn khổ luận văn này, chúng tôi trình bày phương pháp tổ hợp hạt nano đa chức năng từ các hạt nano đơn lẻ là hạt nano từ Fe3O4 và hạt nano Ag chức năng hóa bề mặt bởi nhóm chức 4-ATP (aminothiophenol). Các hạt đơn lẻ này được tổ hợp trong một lớp vỏ SiO2 chung để giúp hạt nano đa chức năng mang tính tương thích sinh học cao.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu chế tạo hạt nano đa chức năng Ag 4ATP/Fe3O4 bọc SiO2 nhằm ứng dụng trong sinh họcLuận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Nhung ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---------- Nguyễn Thị Nhung NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HẠT NANO ĐA CHỨC NĂNG Ag-4ATP/Fe3O4 BỌC SiO2 NHẰM ỨNG DỤNG TRONG SINH HỌC LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội - 2013 1Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Nhung ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---------- Nguyễn Thị Nhung NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HẠT NANO ĐA CHỨC NĂNG Ag-4ATP/Fe3O4 BỌC SiO2 NHẰM ỨNG DỤNG TRONG SINH HỌC TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Chuyên ngành: Vật lý Chất rắn Mã số: 60 44 01 04 Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Hoàng Nam Hà Nội - 5/2013 2 Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Nhung Mở đầu Công nghệ nano đã có những bước phát triển mạnh mẽ kể từ khi nó xuất hiện tớinay và đã tạo ra diện mạo mới cho không chỉ các ngành khoa học cơ bản mà còn chocác ngành khoa học ứng dụng trong thực tế đời sống.Một trong những hướng pháttriển mạnh mẽ là vật liệu nano được nghiên cứu ứng dụng rất nhiều trong nghiên cứuđánh dấu, chữa trị y sinh bởi bên cạnh việc chúng có kích thước phù hợp với kíchthước các phân tử sinh học chúng còn có các tính chất vật lý đặc biệt tại các kích thướcnày [1, 2]. Một trong những tính chất đặc biệt đó là tổng diện tích bề mặt tăng vọt khi kíchthước vật liệu gỉảm xuống đến kích cỡ nano, giúp cho diện tích tiếp xúc giữa vật liệuvà các phân tử sinh học tăng dẫn tới hệ quả là sự tăng vọt độ nhạy của các phép đo,cảm biến [3, 4]. Hình thái, kích thước của các hạt kim loại như vàng, bạc… được điềukhiển để chúng có dạng thanh [5], dạng cầu [6] hoặc kim tự tháp [7]… phục vụ chocác mục đích khác nhau như đánh dấu và điều trị trong y sinh. Các vật liệu bán dẫncũng được nghiên cứu ở các hình thái khác nhau như tetrapod, dạng cầu để tăng diệntích tiếp xúc với các enzyme, cơ chất chỉ thị trong các nghiên cứu tăng độ nhạy củacảm biến điện hóa. Ngoài ra, để tăng độ khả năng ứng dụng trong sinh học, các vậtliệu nano còn được bọc bởi nhiều lớp polymer khác nhau như polyethylene glycol [8,9, 10, 11, 12], chitosan, polyalanine … Những lớp vỏ này bên cạnh việc bảo vệ các hạtnano khỏi tác động của môi trường, giảm tính độc hại [13, 14, 15] còn tạo ra các gốchữu cơ có tính tương thích sinh học cao như amin (-NH2), carboxyl (-COOH), … Song song với việc thay đổi kích thước các vật liệu nano đơn chức năng và thayđổi các lớp vỏ bọc hữu cơ tương thích sinh học, các loại vật liệu đa chức năng có cấutrúc lõi vỏ cũng liên tục được phát triển sao cho phù hợp với mục tiêu nghiên cứu ứngdụng. Các lớp vỏ kim loại quý như Au, Ag, [16] … được sử dụng để tăng độ bền hóahọc của các hạt từ, đồng thời cũng tăng khả năng liên kết với các phân tử hữu cơ cócác gốc thiol (-SH). Các lớp vỏ bán dẫn chứa sulfide như ZnS được tạo ra trên bề mặtcác vật liệu huỳnh quang bán dẫn vừa để tăng khả năng phát huỳnh quang đồng thờicùng tăng khả năng tương tác với các gốc phân tử có lưu huỳnh. Trong những năm gần 3 Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Nhungđây, mặc dù số lượng các nhóm nghiên cứu cũng như các công trình công bố trên thếgiới về việc chế tạo các hạt nano đa chức năng có cấu trúc lõi vỏ tăng vọt, nhưng vẫnkhông thiếu những thách thức. Đầu tiên, để chế tạo ra được cấu trúc lõi vỏ hoàn hảo,thường cần có điều kiện thí nghiệm ngặt nghèo, qui mô phòng thí nghiệm phải đảmbảo độ sạch và vì vậy nên giá thành chế tạo rất cao, đi đôi với việc khó khăn trongcông nghiệp hóa. Bởi vậy, nhóm nghiên cứu đã định hướng sử dụng phương pháp đơngiản là vi nhũ tương đảo để nghiên cứu tổ hợp các hạt nano đa chức năng vừa có tínhtừ và vừa cho tín hiệu đặc trưng có thể đánh dấu của các hạt nano kim loại. Trong khuôn khổ luận văn này, chúng tôi trình bày phương pháp tổ hợp hạt nanođa chức năng từ các hạt nano đơn lẻ là hạt nano từ Fe3O4 và hạt nano Ag chức nănghóa bề mặt bởi nhóm chức 4-ATP (aminothiophenol). Các hạt đơn lẻ này được tổ hợptrong một lớp vỏ SiO2 [16, 17] chung để giúp hạt nano đa chức năng mang tính tươngthích sinh học cao. Các hạt nano đơn chức năng được chế tạo riêng lẻ v ...