Chế tạo và nghiên cứu tính quang của nano vàng định hướng ứng dụng trong y sinh.doc

Viết thuê đề tài giá rẻ trọn gói - KB Zalo/Tele : 0973.287.149
Luanvanmaster.com – Cần Kham Thảo - Kết bạn Zalo/Tele : 0973.287.149
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
HOÀNG LONG
CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH QUANG
CỦA NANO VÀNG ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG
TRONG Y SINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ
Thái Nguyên, năm

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
HOÀNG LONG
CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH QUANG CỦA
NANO VÀNG, ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG Y
SINH
Chuyên ngành: Quanh học
Mã số: 8440110
Cán bộ hướng dẫn khoa học:
TS. TRẦN QUANG HUY
Thái Nguyên, năm

LỜI CẢM ƠN
Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Trần Quang Huy,
người thầy đã tận tình dạy bảo, tạo mọi điều kiện thuận lợi về kiến thức, về
phương pháp nghiên cứu khoa học, về trang thiết bị … để tôi hoàn thành đề tài
luận văn thạc sĩ. Mặc dù thời gian làm việc với thầy không nhiều nhưng thầy dạy
cho tôi nhiều bài học về tính nghiêm túc, tính chính xác, lòng nhiệt tình, niềm đam
mê với khoa học và đặc biệt là tinh thần trách nhiệm rất vô tư của thầy đối với các
học viên.
Tôi xin chân thành cảm ơn anh Đào Trí Thức – NCS Trường Đại học Sư
phạm Hà Nội, chị Nguyễn Thanh Thủy và anh Phạm Văn Chung – Viện Vệ sinh
Dịch tễ Trung ương. Các anh, các chị mặc dù không phải nhận nhiệm vụ hướng
dẫn tôi hoàn thành đề tài nhưng luôn chỉ bảo tôi nhiệt trong suốt quá trình tôi làm
việc tại PTN Siêu cấu trúc của Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Khoa học,
Ban chủ nhiệm Khoa Vật lí – Công Nghệ, Trường Đại học Khoa học, Đại học Thái
Nguyên; Ban Giám hiệu, tổ Vật lí – KTCN trường THPT Thái Phiên – TP Hải
Phòng đã luôn tạo điều kiện thuận lợi cho tôi về mặt thời gian biểu để tôi hoàn
thành đề tài này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn tới Ban giám đốc; Ban chủ nhiệm khoa;
PTN Siêu cấu trúc và các anh chị thuộc Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương đã luôn
tạo những điệu kiện tốt nhất về mọi mặt để hỗ trợ tôi trong suốt quá trình thực hiện
đề tài.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp
đã luôn ủng hộ và cổ vũ để tôi hoàn thành tốt luận văn của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 30 tháng 9 năm 2018
Tác giả luận văn
Hoàng Long
i

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN…...………………………………………………………………………….i
LỜI CAM ĐOAN……...…………………………………………………………………..ii
MỤC LỤC .............................................................................................................................ii
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............................................................iv
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ ............................................................................v
DANH MỤC BẢNG BIỂU.................................................................................................vii
MỞ ĐẦU...............................................................................................................................1
Chương 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT ...........................................................................5
1.1. Sơ lược về công nghệ nano.......................................................................................5
1.2. Nano vàng..................................................................................................................6
1.2.1. Tính chất của nano vàng .....................................................................................7
1.2.2. Ứng dụng của nano vàng.....................................................................................9
1.3. Các phương pháp chế tạo nano vàng....................................................................10
1.3.1. Phương pháp khử hóa học.................................................................................10
1.3.2. Phương pháp sinh học.......................................................................................11
1.3.3. Phương pháp vật lí. ...........................................................................................11
1.3.4. Phương pháp điện hóa.......................................................................................12
1.4. Lý do lựa chọn chế tạo nano vàng bằng phương pháp pháp điện hóa..............13
1.5. Kết luận. ..................................................................................................................14
Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP .................................................................15
2.1. Vật liệu.....................................................................................................................15
2.1.1. Hóa chất, nguyên vật liệu..................................................................................15
2.1.2. Thiết bị...............................................................................................................15
2.2. Quy trình chế tạo nano vàng. ................................................................................15
2.3. Khảo sát đặc trưng lí-hóa của dung dịch nano vàng...........................................16
2.3.1. Phương pháp đo phổ hấp thụ UV-vis. ...............................................................16
2.3.2. Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua. ..........................................................17
ii

2.3.3. Phương pháp hiển vi điện tử quét......................................................................18
2.3.4. Phương pháp phân tích thành phần (EDX).......................................................20
2.3.5. Phương pháp nhiễu xạ tia X. .............................................................................21
2.3.6. Phương pháp đo thế Zeta. .................................................................................23
2.4. Chức năng hóa nano vàng với kháng thể. ............................................................24
2.5. Đánh dấu và phát hiện vi khuẩn E.coli O157 bằng nano vàng. .........................25
2.6. Kết luận. ..................................................................................................................26
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ...........................................................................27
3.1. Chế tạo hạt nano vàng bằng phương pháp điện hóa...........................................27
3.1.1. Sự hình thành nano vàng quan sát bằng mắt thường........................................27
3.1.2. Sự hình thành nano vàng khảo sát bằng UV-vis. ..............................................29
3.1.3. Kích thước hạt nano vàng quan sát bằng TEM.................................................34
3.1.4. Hình thái hạt nano vàng quan sát bằng SEM....................................................38
3.1.5. Thành phần hạt nano vàng phân tích bằng EDX ..............................................40
3.1.6. Cấu trúc tinh thể nano vàng phân tích bằng nhiễu xạ tia X..............................41
3.1.7. Thế Zeta của dung dịch nano vàng....................................................................42
3.2. Khả năng đánh dấu và phát hiện E.coli O157. ....................................................43
3.3. Kết luận ...................................................................................................................45
KẾT LUẬN CHUNG.........................................................................................................46
KIẾN NGHỊ .......................................................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................48
iii

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
TT Viết tắt Giải nghĩa
1. AuNPs Nano vàng
2. CTAB Tetradodecylammonium bromide
3. DLS Tán xạ ánh sáng động học (Dynamic Light Scattering)
4. E.coli Escherichia coli
5. EDX Tán xạ năng lượng tia X
6. SEM Hiển vi điện tử quét
7. TEM Hiển vi điện tử truyền qua
8. XRD Giản đồ nhiễu xạ tia X
9. UV-vis Quang phổ hấp thụ tử ngoại khả kiến
iv

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Kích thước của vật liệu nano được phân bố từ 1-100 nm........
Hình 1.2. Cấu trúc lập phương tâm mặt tinh thể Au …...…………..…..
Hình 1.3. Mô hình biểu diễn sự tương tác của sóng điện từ và các hạt
nano vàng, các electron trên bề mặt hạt nano gây tạo ra hiện tượng cộng
hưởng bề mặt [2]……………………………………….………………….
Hình 1.4. Màu sắc của dung dịch nano vàng theo kích thước của hạt
Hình 1.5. Ứng dụng của hạt nano vàng trong y sinh học ……………..
Hình 1.6. Quá trình khử từ muối vàng HAuCl4 thành nano vàng …......
Hình 1.7. Mô hình bắn phá laser để tạo ra nano vàng .………...............
Hình 1.8. Mô hình chế tạo nano vàng bằng phương pháp điện hóa ……
Hình 2.1. Mô hình chế tạo dung dịch nano vàng……………………….
Hình 2.2. Máy quang phổ UV-vis ……………………………………..
Hình 2.3. Kính hiển vi điện tử truyền qua (JEM 1010, JEOL) …………
Hình 2.4. Kính hiển vi điện tử quét (S-4800, Hitachi) …………………
Hình 2.5. Thiết bị phân tích EDX (EMAX-Horiba) gắn trên kính hiển vi
điện tử quét (S-4800, Hitachi)………………………………………….
Hình2.6. Máy nhiễu xạ tia X …………………………………………
Hình2.7. Thiết bị đo thế Zeta ………………………………………….
Hình 2.8. Quy trình gắn kháng thể với hạt nano vàng…………………..
Hình 2.9. Phức hợp kháng thể-hạt vàng (1) và đánh dấu với vi khuẩn để
quan sát trên kính hiển vi điện tử truyền qua (2)…………………………
Hình 3.1. Sự thay đổi màu sắc trong dung dịch nano vàng chế tạo ở các
điện áp khác nhau………………………………………………………..
Hình 3.2. Sự thay đổi màu sắc của dung dịch nano vàng chế tạo tại các
nồng độ natri citrate khác nhau…………………………………………
v
5
6
7
8
10
11
12
13
16
17
18
19
21
22
23
24
24
26
27

Hình 3.3. Sự thay đổi màu sắc trong dung dịch nano vàng theo thời gian
chế tạo………………………………………………………………...
Hình 3.4. Phổ hấp thụ UV-vis của dung dịch nano vàng chế tạo ở các
điện áp khác nhau………………………………………………………
Hình 3.5. Phổ hấp thụ UV-vis của dung dịch nano vàng chế tạo ở các
nồng độ natri citrate khác nhau……………………………………….
Hình 3.6. Phổ hấp thụ UV-vis của dung dịch nano vàng theo thời gian
chế tạo…………………………………………………………
Hình 3.7. Phổ hấp thụ UV-vis của nano vàng theo thời gian lưu giữ……
Hình 3.8. Hình ảnh TEM của các hạt nano vàng chế tạo sau 2 giờ tại ở
các mức điện áp khác nhau, nồng độ natri citrate 0,1% không đổi……....
Hình 3.9. Hình ảnh TEM hạt nano vàng chế tạo với điện áp 9V sau 2 giờ
tương ứng với nồng độ natri citrate thay đổi (cột trái), và sau các mức
thời gian khác nhau của mẫu 9V và nồng độ natri citrate 0,1% (cột phải)
Hình 3.10. Hạt nano vàng chế tạo tại 9V, nồng độ natri citrate 0,1% sau
2 giờ tại thời điểm ngay sau khi chế tạo và sau 6 tháng lưu giữ ở 40
C…
28
29
30
31
32
34
35
37
Hình 3.11. Ảnh SEM cho thấy các hạt nano vàng chế tạo được hình cầu,
kích thước hạt nằm trong dải 15- 20 nm…………………………………
Hình 3.12. Phổ EDX xác nhận thành phần và độ sạch của nano vàng sau
chế tạo…………………………………………………………………..
Hình 3.13. Giản đồ nhiễu xạ tia X của nano vàng sau khi chế tạo bằng
phương pháp điện hóa…………………………………………………...
Hình 3.14. Thế zeta của dung dịch nano vàng được lưu giữ sau 6 tháng
của mẫu chế tạo 2 giờ ở điện áp 9V và nồng độ natri citrate 0,1%...........
Hình 3.15. Cộng hợp nano vàng sau khi chức năng hóa với kháng thể đa
dòng kháng vi khuẩn E.coli O157………………………………………..
Hình 3.16. Vi khuẩn E.coli O157 trước (ảnh trái) và sau khi gắn kết với
cộng hợp nano vàng gắn kháng thể (ảnh phải)………………………….
vi
39
40
41
42
43
44

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1. Thế Zeta và phân bố kích thước hạt nano vàng trong dung
dịch ……………………………………………………………………. 43
vii

MỞ ĐẦU
Trong hơn hai thập kỷ vừa qua, vật liệu nano nói chung và nano vàng nói
riêng được các nhà nghiên cứu, nhà công nghệ đặc biệt quan tâm và phát triển
[7]. Ở kích thước nano, vàng bộc lộ những tính chất đặc biệt so với ở dạng khối,
đặc biệt là hiệu ứng plasmon bề mặt, độ dẫn điện, dẫn nhiệt, độ phản quang cao,
và tương thích với các phần tử sinh học. Chính vì vậy, nano vàng được ứng
dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, nhất là tiêu diệt tế bào ung thư, dẫn thuốc tới
tế bào đích, chụp ảnh sinh học hay chẩn đoán tác nhân gây bệnh và các ứng
dụng y sinh học khác [3].
Năm 1857, Faraday lần đầu tiên công bố khả năng tạo keo vàng bằng cách
dùng phốt pho khử AuCl4
-
, từ đó tới nay đã có nhiều kỹ thuật khác nhau được phát
triển để tạo keo vàng như phương pháp hóa học, phương pháp vật lý và phương
pháp sinh học [5], [8]. Mỗi phương pháp có những ưu và nhược điểm khác nhau
liên quan đến chi phí, thời gian tạo mẫu, sự ổn định và phân bố kích thước hạt
cũng như mục đích ứng dụng. Ngày nay, phương pháp khử hóa học được sử dụng
phổ biến nhất để chế tạo nano vàng. Phương pháp này có quá trình thực nghiệm
đơn giản và có thể điều khiển được kích thước hạt [9]. Tuy nhiên, đây là phương
pháp sử dụng những hóa chất đắt tiền, khả năng sẵn có của muối vàng tinh khiết và
hóa chất khử cũng là vấn đề cần được quan tâm. Tiếp theo, việc kiểm soát hóa chất
tồn dư (chưa phản ứng hết), độ pH hay độ sạch của nano vàng sau khi chế tạo là
một trong những thách thức của người làm công nghệ. Trên thực tế, phương pháp
vật lý cũng được sử dụng và có thể tạo ra số lượng lớn các hạt nano vàng từ vàng
khối [5], [10]. Tuy nhiên, chi phí cho các trang thiết bị chế tạo thường tốn kém và
khó kiểm soát được kích thước. Một trong những phương pháp thân thiện với môi
trường để chế tạo nano vàng là phương pháp sinh học cũng được quan tâm và phát
triển trong thời gian gần đây [11], [12]. Phương pháp này sử dụng các chiết xuất từ
thực vật hay vi khuẩn để khử muối vàng thành vàng nguyên tử, từ đó hình thành
các hạt nano. Hạn chế chính của phương pháp
1

này là khó khăn trong việc tạo ra được số lượng lớn hạt nano và kiểm soát kích
thước. Một số phương pháp kết hợp lý hóa như quang hóa hay điện hóa cũng
được phát triển để chế tạo nano vàng [13], [14]. Tuy nhiên, tính ưu việt của
những phương pháp này vẫn chưa được thể hiện rõ ràng.
Vấn đề đặt ra đối với các nhà khoa học và công nghệ là làm sao phát triển
được phương pháp chế tạo hạt nano một cách hiệu quả, kiểm soát được chất
lượng nguyên liệu đầu vào và sản phẩm đầu ra, phát huy được những ưu điểm
và giảm thiểu được những hạn chế của các phương pháp truyền thống. Do đó,
hướng nghiên cứu quan tâm gần đây về nano nói chung và nano vàng nói riêng
thường tập trung vào việc tạo ra số lượng lớn, có khả năng điều khiển kích
thước, nguồn nguyên liệu sẵn có, độ sạch cao, tính chất lí hóa vượt trội và thân
thiện với môi trường, đặc biệt không có chất tồn dư độc hại trong sản phẩm.
Một trong những phương pháp chế tạo nano vàng tiềm năng có thể đạt được
những tiêu chí như trên là phương pháp điện hóa [6], [15], [16], [17], [18]. Phương
pháp này có khả năng kiểm soát được độ sạch của sản phẩm do hoàn toàn kiểm
soát được chất lượng nguyên liệu đầu vào, điều khiển được kích thước và chí phí
thấp. Tuy nhiên, theo tìm hiểu của tác giả, không có nhiều những công bố về
phương pháp chế tạo nano vàng sử dụng phương pháp điện hóa. Tương tự các
phương pháp chế tạo khác, khó khăn lớn nhất của phương pháp này là tìm được
các điều kiện chế tạo thích hợp và tạo được hạt nano ở dải kích thước hẹp theo
mục đích sử dụng. Ngoài ra, đối với các hạt nano nói chung, tìm ra quy trình phù
hợp để chức năng hóa chúng với các phần tử sinh học hướng đích cho các ứng
dụng khác nhau trong y sinh luôn gặp nhiều thách thức.
Ngoài ra, giá thành nguyên vật liệu cũng là vấn đề cần quan tâm, theo trang
điện tử của Sigma Aldrich, với 100 mL nano vàng kích thước khoảng 10 nm (6 x
1012
hạt/mL) có giá thành khoảng 400 đô la Singapore [19]. Do vậy, việc chủ động
được nguồn nguyên liệu, nắm bắt được phương pháp chế tạo phù hợp và
chức năng hóa thành công nano vàng sạch không chỉ là khám phá ra phương
pháp 2

chế tạo mới mà còn chủ động tạo ra nguồn cung nano vàng ổn định, giá thành rẻ
cho những ứng dụng trong điều trị và chẩn đoán mầm bệnh, đặc biệt là khi đưa
những vật liệu này vào trong cơ thể người hay động vật.
Đề tài nghiên cứu được xây dựng trên cơ sở tham khảo những tài liệu liên
quan đã công bố trong và ngoài nước; thành công của nhóm nghiên cứu được
phát triển bởi TS. Trần Quang Huy về ứng dụng công nghệ điện hóa trong chế
tạo hạt nano kim loại từ dạng khối [20], [21]. Việc tạo ra nano vàng sạch từ lá
vàng khối sẽ giúp các nhà khoa học chủ động hơn trong việc nghiên cứu và
triển khai ứng dụng liên quan đến nano vàng.
Xuất phát từ những lý do trên, cùng với ðiều kiện trang thiết bị hiện có
của phòng thí nghiệm và sự định hướng của Thầy hướng dẫn, tôi đã lựa chọn
chủ đề "Chế tạo và nghiên cứu tính chất quang của nano vàng, định hướng
ứng dụng trong y sinh" làm đề tài của luận văn.
Mục tiêu của đề tài:
- Chế tạo thành công nano vàng có
bằng phương pháp điện hóa, định hướng
dải kích thước dưới 20 nm từ vàng
khối ứng dụng trong y sinh;
- Khảo sát tính chất quang của nano vàng chế tạo bằng phương pháp
điện hóa ở các điều kiện khác nhau.
Phương pháp nghiên cứu: Nano vàng được chế tạo bằng phương pháp điện
hóa. Các tính chất lí-hóa của nano vàng được khảo sát theo điện áp sử dụng,
nồng độ natri citrate, thời gian chế tạo và thời gian lưu giữ. Sử dụng các trang
thiết bị phòng thí nghiệm để phân tích như UV-vis, kính hiển vi điện tử truyền
qua, kính hiển vi điện tử quét, phổ tán xạ năng lượng tia X, nhiễu xạ tia X và
thế Zeta. Khảo sát khả năng đánh dấu vị trí kháng nguyên vi khuẩn bằng nano
vàng sử dụng kỹ thuật miễn dịch hiển vi điện tử.
Bố cục luận văn:
3

Mở đầu
Chương 1: Tổng quan lý thuyết.
Trình bày tổng quan về công nghệ nano vàng và ứng dụng; quy trình
chức năng hóa nano vàng với kháng thể; đánh dấu và phát hiện vi khuẩn E.coli
O157 bằng nano vàng; tổng hợp tài liệu công bố mới nhất để chỉ ra ưu nhược
điểm của các phương pháp chế tạo nano vàng hiện có, đề xuất vấn đề nghiên
cứu mà luận văn sẽ giải quyết.
Chương 2: Vật liệu và phương pháp
Trình bày về nguyên vật liệu, hóa chất và trang thiết bị thí nghiệm cần
thiết; Quy trình chế tạo nano vàng; Phương pháp khảo sát các trưng lí-hóa của
nano vàng như phổ hấp thụ (UV-Vis), hiển vi điện tử truyền qua (TEM), hiển vi
điện tử quét (SEM) và phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX); Nhiễu xạ tia X; Thế
Zeta. Chức năng hóa nano vàng với kháng thể; Đánh dấu và phát hiện vi khuẩn
E.coli O157 bằng nano vàng; Sử dụng phương pháp miễn dịch hiển vi điện tử
để xác định khả năng đánh dấu vi khuẩn bằng nano vàng.
Chương 3: Kết quả và bàn luận
Trình bày những kết quả nghiên cứu đã đạt được về những yếu tố ảnh
hưởng đến sự hình thành, cấu trúc, hình thái, các đặc trưng quang học của nano
vàng và thử nghiệm khả năng sử dụng hạt nano vàng để chức năng hóa với các
loại kháng thể kháng mầm bệnh khác nhau.
Kết luận chung và kiến nghị
Tóm tắt những kết quả nổi bật mà luận văn đã đạt được. Những kiến nghị của
luận văn.
4

Chương 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. Sơ lược về công nghệ nano
Trong hơn 20 năm qua, công nghệ nano đã đạt được những thành tựu
vượt bậc do nhận được sự quan tâm và phát triển rất mạnh mẽ của các nhà khoa
học trên toàn cầu [22].
Trong cuộc cách mạng 4.0, công nghệ nano được coi là một trong những
công nghệ tiên phong, chúng liên quan mật thiết đến việc chế tạo, phân tích, thiết
kế và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng cách điều khiển kích thước,
hình dạng vật liệu ở cấp độ nano mét (1-100 nm). Ở thế giới nano, vật liệu thể hiện
những đặc tính hoàn toàn khác biệt so với chúng khi ở dạng khối (Hình 1.1)
Hình 1.1. Kích thước của vật liệu nano từ 1-100 nm [23]
Ở kích thước nano mét (nm), số nguyên tử trên bề mặt vật liệu so với tổng
số nguyên tử chiếm tỉ lệ đáng kể, tạo ra những hiệu ứng liên quan đến bề mặt (hiệu
ứng bề mặt), dẫn đến tính chất có nhiều khác biệt so với chính vật liệu này
ở dạng khối [24]. Nhờ những tính chất đặc biệt ấy, vật liệu nano đã được nghiên
cứu và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực phục vụ đời sống như y học, chế phẩm
sinh học, mỹ phẩm, dệt may, vũ trụ và công nghiệp điện tử và dân dụng…
Báo cáo năm 2010 cho thấy tình hình phát triển của công nghệ nano trên thế
giới tăng trưởng đều đặn hàng năm khoảng ~25% [24]. Năm 2015, doanh thu
5

từ các sản phẩm do công nghệ nano mang lại đạt gần 30,4 tỷ đô la Mỹ và tiếp
tục tăng nhanh trong những tiếp theo [25].
1.2 . Nano vàng.
Trong bảng hệ thống tuần hoàn, vàng (Au) là kim loại quý đứng vị trí thứ
79 với cấu hình điện tử Xe5d10
6s và Xe5d9
6s2
. Nguyên tử vàng có 2 mức năng
lượng 5d và 6s xấp xỉ nhau, tạo ra sự cạnh tranh giữa lớp d và lớp s [26]. Các
điện tử của Au có thể dịch chuyển ở cả hai trạng thái này. Chính vì thế, vàng có
tính dẻo đặc biệt do các điện tử rất linh động.
Ở trạng thái vàng khối, chúng có ánh kim, màu vàng, nhiệt độ nóng chảy
1.063,4 o
C, nhiệt độ sôi là 2.880 o
C, dẫn nhiệt (350 W/m.K), dẫn điện (40.107
Ω/m), bền trong không khí khô và ẩm. Mặc dù vậy, khi ở kích thước nano
chúng có tính chất quang, điện độc đáo và hoàn toàn khác biệt so với vật liệu
vàng dạng khối [19], [26]
Cấu trúc tinh thể của vàng dạng lập phương tâm mặt (Hình 1.2), trong
đó, mỗi nguyên tử Au liên kết với 12 nguyên tử vàng xung quanh và có hằng
số mạng là a = 4,0786 Å.
Hình 1.2. Cấu trúc lập phương tâm mặt tinh thể vàng [1]
6

1.2.1. Tính chất của nano vàng
a) Tính quang học
Trong khi kim loại vàng ở dạng khối có màu vàng thì ở kích thước nano
(1-100 nm), dung dịch chứa các hạt này có màu sắc thay đổi từ hồng nhạt đến
đỏ tía và tím than tùy theo kích thước và nồng độ của hạt (Hình 1.4). Sự thay
đổi màu sắc là do hiệu ứng cộng hưởng Plasmon bề mặt (surface plasmon
resonance - SPR). Khi ánh sáng tác động lên bề mặt hạt nano, các electron tự do
của kim loại bị kích thích và ngay lập tức tạo ra một điện từ trường dao động,
chúng bị dồn về một phía và tạo ra sự phân cực [2]. Sự dao động này được gọi
là “plasmon”. Đối với tinh thể kim loại, thông thường các dao động nhanh
chóng bị dập tắt bởi các sai hỏng mạng hay bởi chính các nút mạng tinh thể khi
quãng đường tự do trung bình của điện tử nhỏ hơn kích thước. Tuy nhiên, khi
kích thước của kim loại nhỏ hơn quãng đường tự do trung bình sẽ không còn
hiện tượng dập tắt mà điện tử sẽ dao động cộng hưởng với ánh sáng kích thích.
Do vậy, tính chất quang của hạt nano là do sự dao động tập thể của các điện tử
trong vùng dẫn khi tương tác với bức xạ sóng điện từ. Quá trình dao động như
vậy sẽ dẫn tới sự phân bố lại các điện tử trong hạt nano làm cho hạt nano bị
phân cực tạo thành một lưỡng cực điện. Do vậy, tần số cộng hưởng xuất hiện
phụ thuộc vào nhiều yếu tố đặc biệt là về hình dạng, kích thước và độ lớn của
hạt nano cũng như môi trường xung quanh (Hình 1.3).
Hình 1.3. Mô hình biểu diễn sự tương tác của sóng điện từ và các hạt nano vàng,
các electron trên bề mặt hạt nano gây tạo ra hiện tượng cộng hưởng bề mặt [2]
7

Ngoài ra, mật độ hạt nano cũng ảnh hưởng đến tính chất quang (Hình 1.4).
Khi mật độ loãng thì coi như gần đúng với hạt tự do, nếu ở nồng độ cao thì phải
xét đến ảnh hưởng của quá trình tương tác giữa các hạt [2], [26].
Hình 1.4. Màu sắc của dung dịch nano vàng theo kích thước của hạt [27]
b) Tính chất điện
Do mật độ điện tử tự do cao nên tính dẫn điện của kim loại nói chung và
nano vàng nói riêng thường lớn (điện trở nhỏ). Đối với vật liệu khối, độ dẫn
được giải thích dựa trên cấu trúc vùng năng lượng của chất rắn. Điện trở của
kim loại do sự tán xạ của điện tử lên các sai hỏng trong mạng tinh thể và tán xạ
với dao động nhiệt của nút mạng (phonon). Tập hợp các điện tử chuyển động
trong kim loại (dòng điện I) dưới tác dụng của điện trường (U) có liên hệ với
nhau thông qua định luật Ohm: U = IR, trong đó R là điện trở của kim loại [1].
Định luật Ohm cho thấy đường I-U là một đường tuyến tính. Khi kích thước
của vật liệu giảm dần, hiệu ứng lượng tử do giam hãm làm rời rạc hóa cấu trúc
vùng năng lượng. Hệ quả của quá trình lượng tử hóa này đối với hạt nano là I-U
không còn tuyến tính nữa mà xuất hiện một hiệu ứng gọi là hiệu ứng chắn
Coulomb (Coulomb blockade) làm cho đường I-U bị nhảy bậc với giá trị mỗi bậc
sai khác nhau một lượng e/2C cho U và e/RC cho I, với e là điện tích của điện tử,
C và R là điện dung và điện trở khoảng nối hạt nano với điện cực [28].
8

c) Tính chất nhiệt.
Nhiệt độ nóng chảy Tm của vật liệu phụ thuộc vào mức độ liên kết giữa
các nguyên tử trong mạng tinh thể. Khi kích thước hạt nano giảm, nhiệt độ nóng
chảy sẽ giảm. Ví dụ: hạt vàng kích thước 2 nm có Tm = 500°C, kích thước 6 nm
có Tm = 950°C [19].
d) Tính chất xúc tác nano vàng trên chất mang
Nano vàng có khả năng xúc tác. Tuy nhiên, một số yếu tố ảnh hưởng
đến hoạt tính xúc tác của chúng vẫn chưa được hiểu một cách đầy đủ. Hoạt
tính xúc tác của chúng thể hiện tốt nhất ở kích thước dưới 10 nm [29].
1.2.2. Ứng dụng của nano vàng
Nano vàng là một trong những vật liệu tiềm năng nhất được nghiên cứu
và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong truyền dẫn thuốc hướng đích
để điều trị bệnh, tạo ảnh sinh học, đánh dấu sinh học, phát hiện sinh học và
chuẩn đoán, đặc biệt là trong tiêu diệt tế bào ung thư [30]. Ngoài ra, nano vàng
có thể gắn với kháng thể kháng mầm bệnh, từ đó có thể đánh dấu hoặc phát hiện
chính xác sự có mặt của mầm bệnh trong mẫu phân tích [31]. Khi sử dụng làm
chất chỉ thị trong các que thử nhanh, nano vàng sẽ hoạt động dựa trên nguyên lí
miễn dịch học hay còn được gọi là kĩ thuật sắc kí miễn dịch, góp phần làm tăng
độ nhạy của kỹ thuật và rút ngắn thời gian phát hiện [32].
9

Hình 1.5. Ứng dụng của hạt nano vàng trong y sinh học [3]
1.3. Các phương pháp chế tạo nano vàng.
1.3.1. Phương pháp khử hóa học.
Phương pháp khử hóa học, đặc biệt là phương pháp Turkevich được sử
dụng phổ biến nhất. Các phương pháp khử hóa học chủ yếu sử dụng muối vàng
HAuCl4 để làm tiền chất sau đó sử dụng các chất khác nhau để khử Au3+
thành
Au0
. Dung dịch ban đầu thường là muối vàng như HAuCl4. Chất khử như axit
citric, vitamin C, natri borohydride (NaBH4), cồn, etylen glycol. Phương pháp
này đơn giản nhưng lại bị giới hạn bởi tính sẵn có của tiền chất ban đầu, giá
thành và độ sạch của sản phẩm cuối cùng [2], [33].
10

Hình 1.6. Quá trình khử từ muối vàng HAuCl4 thành nano vàng [4]
1.3.2. Phương pháp sinh học.
Tương tự như phương pháp khử hóa học, phương pháp này sử dụng chiết
xuất từ thực vật hay một số vi khuẩn để khử muối HAuCl4 thành hạt nano vàng
[11], [12], [34]. Đây là phương pháp tự nhiên, đơn giản với chi phí thấp để sản
xuất nano vàng mà hạn chế được sự tồn dư các độc chất. Tuy nhiên, hàm lượng
nano vàng chế tạo được thường thấp và khó kiểm soát được kích thước.
1.3.3. Phương pháp vật lí.
Đây là phương pháp "từ trên xuống", biến đổi vàng khối thành nano vàng
(Hình 1.7). Nhờ một hệ quang học, chùm laser được hội tụ lên bề mặt tấm kim
loại Au đặt trong một bình chứa nước hoặc cồn để bứt phá các nguyên tử hay
tinh thể nano vàng từ tấm vàng khối [5].
11

Hình 1.7. Mô hình bắn phá laser để tạo ra nano vàng [5]
1.3.4. Phương pháp điện hóa.
Năm 2006, nhóm nghiên cứu của Huang và cộng sự [6] đã chế tạo thành
công nano vàng với kích thước ~40nm bằng phương pháp điện hóa. Phương
pháp này sử dụng một điện cực vàng (anot), một điện cực platine (catot) và
0,08M muối CTAB. Trong quá trình điện phân, vàng bị oxi hóa ở anot và dịch
chyển về phía catot nơi xảy ra sự khử và sự hình thành các nguyên tử vàng. Quá
trình được thực hiện trong điều kiện rung siêu âm để kiềm chế sự bám lại của
các nguyên tử vàng lên catot. Các nguyên tử vàng được chất hoạt động bề mặt
trong dung dịch (muối CTA) bao bọc và hình thành các hạt nano vàng.
12

Hình 1.8. Mô hình chế tạo nano vàng bằng phương pháp điện hóa [6]
Ngoài ra, một số phương pháp chế tạo nano vàng khác cũng liên tục được
các nhà khoa học trên thế giới công bố [35]. Tuy nhiên, sau khi nano vàng được
chế tạo, chúng cần được chức năng hóa với các phần tử sinh học để hướng tới
mục đích ứng dụng cụ thể [36].
1.4. Lý do lựa chọn chế tạo nano vàng bằng phương pháp pháp điện hóa.
Trong những năm gần đây, nhóm nghiên cứu của TS. Trần Quang Huy đã
công bố chế tạo thành công nano bạc bằng phương điện hóa từ thanh bạc khối
trong nước cất 2 lần, với sự hỗ trợ của natri citrate và nguồn điện áp một chiều
[20], [21]. Kích thước của hạt nano bạc có thể điều khiển được bằng điện áp,
nồng độ citrate và thời gian chế tạo. Ngoài ra, tham khảo từ các phương pháp chế
tạo nano vàng bằng phương pháp điện hóa cũng cho thấy dung dịch nano vàng
tổng hợp được có độ sạch cao, phương pháp thân thiện với môi trường và điều
kiện thí nghiệm đơn giản [15], [16], [18]. Kh i phát tri ể n th ành công
13

p hương pháp này hứa hẹn một cách thức tiếp cận mới, đơn giản để chủ động
tạo ra nguồn nano vàng sạch cho các mục đích ứng dụng khác nhau, đặc biệt là
trong lĩnh vực y sinh học.
1.5. Kết luận.
Trong chương này, chúng tôi giới thiệu một cách ngắn ngọn những kiến
thức nền tảng và dẫn dắt tới vấn đề nghiên cứu. Đặc biệt là làm rõ tại sao lại lựa
chọn chủ đề nghiên cứu này làm đề tài luận văn. Chương này đã đề xuất một
phương pháp mới đó là phương pháp điện hóa để chế tạo hạt nano vàng từ thanh
vàng khối trong nước cất. Sự thành công của nghiên cứu sẽ đưa ra được một
phương pháp chế tạo nano vàng thân thiện với môi trường, điều kiện chế tạo
đơn giản, có khả năng áp dụng để sản xuất trên quy mô công nghiệp, hứa hẹn
tạo ra nguồn nano vàng sạch, chủ động cho các nghiên cứu liên quan và mang
lại hiệu quả kinh tế cao.
14

Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1. Vật liệu.
2.1.1. Hóa chất, nguyên vật liệu.
Hai thanh vàng (Au), độ sạch 99,99%, mua từ một Công ty vàng bạc tại
Hà Nội, có kích thước 70 mm x 5 mm x 0,2 mm (dài x rộng x dày). Natri citrate
Na3C6H5O7 từ Sigma Aldrich.
Chủng vi khuẩn gây bệnh đường ruột (Escherichia coli O157); thạch
Luria–Bertani (LB) đến nuôi vi khuẩn. Các vật liệu sinh học này được cung cấp
bởi Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương.
Bình thủy tinh loại 60 ml,100 ml và 500 ml; các ống dùng để đựng dung
dịch; pipét các loại; ống falcol 15 ml và 50 ml; ống ly tâm eppendorf 1,5 ml; lưới
đồng (200mắt) phủ màng colodion – cacbon; giấy nhôm (aluminum foil); cồn
tuyệt đối, nước cất 2 lần và các nguyên vật liệu liên quan khác đảm bảo điều kiện
cho việc phân tích.
2.1.2. Thiết bị.
Máy khuấy từ gia nhiệt (RH B-T/IKA); cân phân tích (TE214S/Sartorius);
máy khuấy siêu âm (RK 102 CH/Bandelin); máy ly tâm (H1300, Nhật Bản);
máylắc(MX-S/EMCLab).
Đồng hồ vạn năng đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế; bộ nguồn cung
cấp điện áp một chiều có thể thay đổi giá trị từ 0 đến 15V (bước thay đổi 1V); tủ
lạnh Sanyo.
2.2. Quy trình chế tạo nano vàng.
Hai thanh vàng (Au) được rửa sạch bằng nước cất hai lần rồi cho vào máy rung
siêu âm 15 phút để loại bỏ hoàn toàn bụi bẩn bám dính trên bề mặt. Sau đó, nối hai
thanh với hệ điện hóa đặt trên máy khuấy từ. Trong đó, một thanh đóng vai trò làm
anốt và thanh còn lại là catốt, khoảng cách giữa hai điện cực cách nhau 2
15

cm. Sau đó, 50 ml nước cất hai lần được thêm vào bình điện hóa sao cho 2 điện
cực ngập trong nước 50 mm (Hình 2.1), thêm vào bình một nồng độ natri citrate
thích hợp, khuấy từ 20 phút để natri citrate hòa tan hoàn toàn vào trong dung
dịch. Hệ điện hóa đã thiết lập được cấp nguồn điện một chiều có khả năng thay
đổi điện áp từ 0-15V và duy trì khuấy từ nhẹ trong suốt quá trình chế tạo. Trong
quá trình chế tạo, dung dịch trong bình sẽ chuyển từ màu trắng trong sang màu
hồng và ổn định ở màu tím nhạt. Tùy theo điều kiện khảo sát từ 1-3 giờ, ngắt
nguồn điện và nhấc hai thanh vàng ra khỏi bình điện hóa.
Thanh vàng 2 cm
Natri citrate 5 cm
trong nước cất 7 cm
2 lần
Con quay
Máy khuấy từ
Hình 2.1. Mô hình chế tạo dung dịch nano vàng.
2.3. Khảo sát đặc trưng lí-hóa của dung dịch nano vàng.
2.3.1. Phương pháp đo phổ hấp thụ UV-vis.
UV-vis (Ultraviolet–visible spectroscopy) là phương pháp phân tích dựa
trên hiệu ứng hấp thụ khi vật chất trong dung dịch tương tác với bức xạ điện từ
(Hình 2.2). Trong đó, bức xạ điện từ trong phép phân tích có bước sóng từ vùng
cực tím đến vùng ánh sáng khả kiến (thông thường: 180 nm – 1100 nm). Do nano
vàng có các thuộc tính quang học bề mặt phụ thuộc vào hình dạng, kích thước và
nồng độ của hạt, nên có thể dựa trên các đỉnh hấp thụ UV-vis để xác định sự hình
thành hạt nano sau khi chế tạo.
16

Hình 2.2. Máy quang phổ UV-vis
Chuẩn bị mẫu: Đầu tiên, rửa sạch cuvet thạch anh trong suốt bằng nước cất
2 lần và lau khô bằng giấy sạch. Tiếp theo, bơm dung dịch nano vàng vào cuvet.
Sau đó, đặt cuvet chứa dung dịch nano vàng và cuvet chứa nước cất để làm chuẩn
vào máy đo phổ UV-vis để quét phổ. Dữ liệu phổ hấp thụ được thu thập trên máy
tính và xử lí bằng phần mềm Origin 8.0. Phép đo được thực hiện ở nhiệt độ
phòng, trên máy đo phổ hấp thụ tại Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương.
2.3.2. Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua.
Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) có nguyên lý hoạt động tương tự như
kính hiển vi quang học. Tuy nhiên, kính hiển vi điện tử truyền qua sử dụng chùm tia
điện tử thay cho ánh sáng trắng để tạo hình ảnh. Thấu kính sử dụng là thấu kính điện
từ (Hình 2.3). Chùm tia điện tử bắt nguồn từ nguồn phát xạ (Vonfram, LaB6 hay
phát xạ trường) qua tụ kính tới vị trí lưới đồng (mẫu) và phóng đại ảnh của mẫu
thông qua vật kính, thấu kính phóng, ảnh cuối cùng được quan sát trên màn huỳnh
quang (hoặc được camera thu lại và truyền tới màn hình máy tính). Môi trường
truyền chùm điện tử và đặt mẫu là chân không cao (106
– 109
Torr).
17

Ảnh TEM là hình ảnh đen trắng phía sau của mẫu, đặc trưng bởi mật độ
điện tử truyền qua ngay dưới bề mặt mẫu. Hình ảnh này được phóng đại qua một
loạt các thấu kính trung gian và cuối cùng thu được trên màn huỳnh quang hoặc
camera. Kính TEM có độ phân giải khoảng 1-3A0
và độ phóng đại từ x50 tới
x1.500.000. Trong nghiên cứu này, TEM qua được sử dụng để khảo sát về hình
thái và kích thước của hạt nano vàng.
Hình 2.3. Kính hiển vi điện tử truyền qua (JEM 1010, JEOL).
Chuẩn bị mẫu: Nhỏ dung dịch nano vàng lên lưới đồng (loại 200 mắt lưới)
đã phủ màng collodion-cacbon, để khô tự nhiên trước khi đưa vào quan sát trên
máy TEM. Thực hiện phép đo trên kính JEM 1010 (JEOL)tại Phòng thí nghiệm
Siêu cấu trúc - Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương.
2.3.3. Phương pháp hiển vi điện tử quét.
18

Kính hiển vi điện tử quét (SEM) sử dụng chùm điện tử quét trên bề mặt
mẫu và giúp quan sát hình thái bề mặt của chúng thông qua các chùm tia điện tử
thứ cấp hay tán xạ ngược (Hình 2.4). Từ súng điện tử, chùm điện tử đi qua tụ
kính, vật kính, rồi sau đó hội tụ và quét trên bề mặt của mẫu. Hình ảnh SEM là
hình ảnh tái tạo bởi máy tính được phản ảnh lại nhờ các điện tử thứ cấp và điện tử
tán xạ ngược, thu được nhờ các đầu dò gắn bên sườn kính.
19

(Hình 2.4. Kính hiển vi điện tử quét (S-4800, Hitachi).
Chuẩn bị mẫu: Dung dịch nano vàng được li tâm để cô đặc và nhỏ lên bề
mặt đế gắn băng dính cacbon hoặc nhôm, để khô tự nhiên trong không khí, sau
đó hút chân không rồi đưa vào kính hiển vi điện tử quét để quan sát hình thái bề
mặt và phân bố kích thước hạt nano vàng. Phép đo được thực hiện trên kính SEM
phát xạ trường (S4800 – Hitachi) tại Phòng thí nghiệm Siêu cấu trúc - Viện Vệ
sinh Dịch tễ Trung ương.
2.3.4. Phương pháp phân tích thành phần (EDX).
Phổ tán xạ năng lượng tia X (EDX), hoặc phổ tán sắc năng lượng là kỹ thuật
phân tích thành phần hóa học của vật rắn thông qua việc ghi lại phổ tia X phát ra từ
vật rắn do tương tác với các bức xạ (chùm điện tử năng lượng cao của kính hiển
vi điện tử) (Hình 2.5).
EDX được thực hiện chủ yếu trong các kính hiển vi điện tử. Khi chùm điện tử
có năng lượng lớn được chiếu vào vật rắn, nó sẽ đâm xuyên sâu vào nguyên tử vật
rắn và tương tác với các lớp điện tử bên trong của nguyên tử. Việc ghi nhận
20

phổ tia X phát ra từ vật rắn sẽ cho thông tin về các thành phần nguyên tố hóa học
có mặt trong mẫu.
Phép phân tích EDX trong nghiên cứu này nhằm xác định độ sạch của hạt
nano vàng sau khi chế tạo bằng phương pháp điện hóa.
Hình 2.5. Thiết bị phân tích EDX (EMAX-Horiba) gắn trên
kính hiển vi điện tử quét (S-4800, Hitachi).
Chuẩn bị mẫu: Mẫu được chuẩn bị như phương pháp chuẩn bị để đo SEM
(không phủ kim loại). Cách quan sát mẫu tương tự như với cách quan sát hình ảnh
mẫu SEM. Các thông số thiết lập của kính trước khi phân tích EDX bao gồm: điện
thế gia tốc là 15kV, khoảng cách làm việc là 15 mm. Phép đo được thực hiện trên
thiết bị phân tích phổ tán xạ năng lượng tia X (E-Max, Horiba) gắn trên kính hiển
vi điện tử quét (S4800 – Hitachi) tại Phòng thí nghiệm Siêu cấu trúc - Viện Vệ
sinh Dịch tễ Trung ương.
2.3.5. Phương pháp nhiễu xạ tia X.
21

Nhiễu xạ tia X là hiện tượng các chùm tia X nhiễu xạ trên các mặt tinh
thể của chất rắn (Hình 2.6). Phương pháp nhiễu xạ tia X được sử dụng để phân
tích cấu trúc chất rắn, vật liệu... Về bản chất vật lý, nhiễu xạ tia X cũng gần
giống với nhiễu xạ điện tử, sự khác nhau trong tính chất phổ nhiễu xạ là do sự
khác nhau về tương tác giữa tia X với nguyên tử và sự tương tác giữa điện tử
và nguyên tử. Mỗi nhiễu xạ tương ứng với một tập các mặt phẳng có khoảng
cách đều nhau bên trong tinh thể. Từ vị trí và độ chùm của các nhiễu xạ khác
nhau quan sát được khi tinh thể từ từ xoay quanh chùm tia X ta xác định được
mật độ các electron bên trong tinh thể. Vị trí của các nguyên tử bên trong tinh
thể được xác định thông qua việc kết hợp giữa thông tin về mật độ các electron
và dữ liệu về thành phần hóa học trong tinh thể.
Nghiên cứu này sử dụng phương pháp nhiễu xạ tia X để xác định cấu
trúc tinh thể của nano vàng sau khi tạo thành bằng phương pháp điện hóa.
22

Hình 2.6. Máy nhiễu xạ tia X.
(Nguồn: Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại
học Quốc gia Hà Nội)
Chuẩn bị mẫu: Sử dụng mẫu bột nano. Dung dịch nano vàng được cô đặc
sau khi đưa vào quay li tâm với tốc độ 8.000 vòng/phút, trong 15 phút. Tiếp theo,
đặt phần nano vàng lắng đọng lên lam kính tạo thành lớp dày. Sau đó, để khô
trong không khí và phân tích nhiễu xạ tia X. Phép đo được thực hiện ở nhiệt độ
phòng trên máy đo nhiễu xạ tia X (D8, ADVANCE - Bruker) tại Khoa Hóa học -
Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
2.3.6. Phương pháp đo thế Zeta.
Là phép phân tích kích thước hạt dựa trên nguyên lý tán xạ ánh sáng động
học (DLS - dynamic light scattering). Để phép đo cho kết quả chính xác yêu cầu
nồng độ hạt cao và tối (từ 0,001% đến 40%) (Hình 2.7). Trong nghiên cứu này,
thế Zeta được sử dụng để xác định sự ổn định của dung dịch nano vàng sau khi
chế tạo.
23

Hình 2.7.Thiết bị đo thế Zeta.
Chuẩn bị mẫu: bơm dung dịch nano vàng vào cuvet thạch anh trong suốt
rồi đặt cuvet vào máy đo thế Zeta. Dữ liệu từ máy đo được chuyển qua máy tính
để xử lý. Phép đo được thực hiện trên máy đo thế Zeta (Malvern-UK) thuộc Viện
Khoa học Vật liệu, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam.
2.4. Chức năng hóa nano vàng với kháng thể.
Dung dịch nano vàng được ly tâm, lọc rửa trong nước cất hai lần và loại bỏ
hoàn toàn lượng natri citrate tồn dư (nếu có) trong dung dịch. Sau đó, ủ với
kháng thể đa dòng thỏ kháng vi khuẩn E.coli O157 trong 1 giờ trước khi ly tâm
14.000 vòng/phút ở 40
C tốc độ cao để đảm bảo kháng thể gắn kết vật lý chặt chẽ
với hạt nano vàng thông qua các lực liên kết vật lý (Hình 2.8). Dung dịch này sau
đó lọc rửa trong đệm PBS pH7.2 và lưu giữ ở 40
C trước khi sử dụng.
24

Hình 2.8. Quy trình gắn kháng thể với hạt nano vàng.
2.5. Đánh dấu và phát hiện vi khuẩn E.coli O157 bằng nano vàng.
Nano vàng sau khi chức năng hóa với kháng thể sẽ được thử nghiệm để
đánh giá khả năng đánh dấu và phát hiện vi khuẩn E.coli O157 thông qua kỹ
thuật miễn dịch hiển vi điện tử theo thường quy của phòng thí nghiệm (Hình 2.9)
[37], [38]. Quy trình này có thể tóm tắt như sau: mẫu vi khuẩn E.coli O157 ở
nồng độ 106
cfu/mL được cố định trong dung dịch glutaraldehyde 0,5% trong
thời gian 20 phút, tiếp theo đưa lưới đồng đã phủ màng collodion-cacbon lên trên
một giọt mẫu để vi khuẩn có thể bị hút bám lên trên màng. Sau đó, lưới được rửa
3 lần trên giọt dung dịch đệm PBS pH7.4, tiếp tục ủ lưới có mẫu với cộng hợp
nano vàng – kháng thể trong 30 phút. Rửa lại 3 lần trên giọt dung dịch đệm PBS
và để khô trong không khí trước khi quan sát bằng TEM.
Hình 2.9. Phức hợp kháng thể-hạt vàng (1) và đánh dấu với vi khuẩn để quan sát
trên kính hiển vi điện tử truyền qua (2).
25

2.6. Kết luận.
Chương 2 đã mô tả chi tiết các nguyên vật liệu, các phương pháp phân
tích, quy trình và nguyên lý đã được sử dụng để thực hiện đề tài nghiên cứu. Các
thiết bị và phép phân tích hiện đại của các phòng thí nghiệm hàng đầu của Việt
Nam, các thiết bị phân tích hiện đại có độ tin cậy và chính xác cao.
26

Chương 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Chế tạo và nghiên cứu tính quang của nano vàng định hướng ứng dụng trong y sinh.doc

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Chế tạo và nghiên cứu tính quang của nano vàng định hướng ứng dụng trong y sinh.doc

Similar to Chế tạo và nghiên cứu tính quang của nano vàng định hướng ứng dụng trong y sinh.doc (12)

More from Dịch vụ viết thuê đề tài trọn gói ☎☎☎ Liên hệ ZALO/TELE: 0973.287.149 👍👍

More from Dịch vụ viết thuê đề tài trọn gói ☎☎☎ Liên hệ ZALO/TELE: 0973.287.149 👍👍 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Chế tạo và nghiên cứu tính quang của nano vàng định hướng ứng dụng trong y sinh.doc