NANO VÀNG ỨNG DỤNG TRONG SINH HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA KHOA HỌC VẬT LIỆU NGÀNH VẬT LIỆU TỪ Y SINH GVHD: TS. Đặng Thị Phương Thảo Nhóm thực hiện: Vũ Thị Phương Châu Ngọc Sapa Nguyễn Hoàng Sơn Trần Hoài Thu Nguyễn Thị Thu Trang Phan Thị Thảo Vi I TỔNG QUAN LÝ THUYẾT III KẾT LUẬN II ỨNG DỤNG TRONG SINH HỌC I. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT Nano kim loại là các hạt kim loại có kích thước từ 1 đến vài trăm nano mét. Hiệu ứng cộng hưởng plasmon bề mặt: là sự kích thích tập thể đồng thời của tất cả các điện tử tự do trong vùng dẫn tới một dao động đồng pha. Trên bề mặt của hạt kim loại, plasmon thể hiện ở dạng sóng được truyền dọc theo bề mặt của vật dẫn ở phần chuyển tiếp giữa kim loại và vật liệu điện môi chứa hạt. Hiện tượng đặc biệt Hiệu ứng kích thước: ở kích thước nano, vật liệu có nhiều tính chất khác đặc biệt hơn so với vật liệu khối. Ví dụ như: Ở kích thước từ 10 đến vài trăm nm, sự phát huỳnh quang nhường chỗ cho sự hấp thụ và tán xạ ánh sáng.  Vàng đứng thứ 79 trong bảng tuần hoàn.  Cấu hình điện tử là 1s22s2p63s2p6d104s2p6d10f145s2p6d106s1 quyết định thuộc tính quang học, hoạt tính hóa học và cấu trúc tinh thể.  Sáu điện tử tồn tại trong vùng dẫn => dễ dàng liên kết được với các nhóm thiol và amine.  Kim loại sáng màu vàng.  Khả năng chống oxi hóa và ăn mòn rất tốt.  Độ dẻo cao và khối lượng riêng lớn (19.32 g/cm3). ). Tính chất Tính chất Ở kích thước từ 10 đến vài trăm nm, sự phát huỳnh quang nhường chỗ cho sự hấp thụ và tán xạ ánh sáng. Ở thể khối vàng có màu vàng, ở cấp nm SPR gây ra sự hấp thụ sóng ở một bước sóng nhất định nào đó, tán xạ và hiển thị sóng ở các bước sóng còn lại => hiển thị màu xanh, xanh lục, đỏ, tím, tuỳ vào kích cỡ của hạt. Phương pháp chế tạo Phương pháp Turkevich - J. Turkevich và các cộng sự vào vào năm 1951. - Phản ứng giữa dd nóng chloauric với dd natri citrate. Hạt nano vàng được tạo ra vì các ion citrate bao xung quanh bề mặt lõi vàng. - Ion citrate vừa là chất khử vừa giúp làm bền hạt nano. - Kích thước 10-20 nm. Phương pháp Brust • Brust và Schiffrin năm 1990. • Sử dụng để tổng hợp các hạt nano vàng trong dung môi hữu cơ. • Phản ứng giữa axit chloauric và tetraoctylammonium bromide (TOAB), toluence và natri borohydrate đóng vai trò lần lượt như chất chống kết tủa và chất khử. • Kích thước 5-6 nm. Phương pháp Perrault - Perrault và Chan trong năm 2009. - Dùng hydroquione khử HAuCl4 trong dung dịch có chứa hạt nano vàng. - Các hạt nano vàng là chất cầu nối với hydroquinone xúc tác khử ion vàng trên bề mặt. - Kích thước 30-250 nm. Phương pháp Martin - Nhóm Eah vào năm 2010. - Tạo ra các hạt nano vàng dạng “trần” trong nước bằng việc khử HAuCl4 với NaBH4. - Kích thước 3.2- 5.2 nm. Phương pháp rung siêu âm (sonolysis) - Sử dụng sóng siêu âm, kích thích phản ứng giữa muối vàng chloauric và dung dịch glucose. - Tác nhân khử là các nhóm hydroxyl. - Tạo ra các dây nano dạng mảnh (nanoribbon) chiều rộng khoảng 30-50 nm, chiều dài lên tới vài micromets. - Glucose đóng vai trò rất quan trọng trong việc quyết định hình thái và kích thước của cấu trúc nano vàng. [...]... a Chuyển đổi cây thành đèn đường: đặt hạt nano vàng trong lá cây → phát ra ánh sáng màu đỏ b Mô kỹ thuật: chế tạo những miếng vá tim sử dụng các dây nano vàng để tăng cường tín hiệu điện giữa các tế bào c Ứng dụng trong phương pháp PCR  Dựa trên tính tương tác giữa nano vàng và DNA, và tính truyền nhiệt tốt của nano vàng  Các nhà khoa học đã chứng minh nano vàng góp phần tăng hiệu quả khuếch đại... phản  làm mạnh tín hiệu màu (hấp thụ mạnh điện tử) • Gắn hạt nano vàng với kháng thể: độ phân giải rất cao để đánh dấu sinh học Chuẩn đoán ung thư: sự hấp thụ và tán xạ ánh sáng qua hiện tượng cộng hưởng plasmon bề mặt của hạt nano vàng Bề mặt hạt nano vàng (đường kính 35 nm) được kết hợp kháng thể có chức năng bám vào tế bào ung thư → hạt nano có "ái lực" với tế bào ung thư 6 lần nhiều hơn với tế bào... Cảm biến sinh học 4 Một số ứng dụng khác 1 Dẫn thuốc  Các hạt nano vàng đóng vai trò như thụ thể mang trong các ứng dụng dẫn thuốc và chuyển gen  DNA được kết hợp với que nano vàng và dưới sự kích hoạt của tia hồng ngoại, que biến hình thành hạt và trong quá trình này DNA được phóng thích vào tế bào chất Phân tử DNA được kết hợp với que nano vàng và cho vào tế bào Khi được kích hoạt bởi tia hồng ngoại,... dụng làm băng thử phát hiện nhanh bệnh ung thư vú 3 Cảm biến sinh học  Các thuộc tính quang học của hạt nano vàng có thể thay đổi khi gắn với phân tử sinh học cụ thể, cho phép phát hiện định tính, định lượng  Sự co cụm của hạt nano vàng cho phép phát hiện DNA với độ nhạy cực cao Những hạt nano vàng có kích thước khoảng 50-60nm được bao bên ngoài một lớp áo polymer Khi được tích điện, những hạt... năng nhả thuốc của hạt nano vàng: mở các viên nang polymer dạng bọc kích thước micro Hạt tải thuốc nano được thiết kế ở một kích cỡ tối ưu vừa có "bộ cảm ứng" biết cảm nhận, phân biệt tế bào, vừa có "bộ phận đóng mở" biết giữ và nhả thuốc khi ở trong môi trường có pH hay nhiệt độ thích hợp Ứng dụng trong chữa bệnh ung thư 2 Đánh dấu sinh học • Đặc điểm nổi bật nhất của các hạt nano vàng:  tạo ra độ... d Thẩm mỹ: hạt nano vàng thẩm thấu vào da sẽ kích thích lưu thông máu và kích hoạt tế bào da I TỔNG QUAN LÝ THUYẾT II ỨNG DỤNG TRONG SINH HỌC III KẾT LUẬN III KẾT LUẬN Hạt nano vàng có thể được ứng dụng làm xúc tác cho các phản ứng hữu cơ, làm sensor phân tích kim loại năng, trong y học để phát hiện và điều trị bệnh ung thư, trong lĩnh vực thiết bị và linh kiện điện tử,  Bề mặt hạt nano vàng có thể... điện tử,  Bề mặt hạt nano vàng có thể kết hợp với phân tử thuốc, phân tử sinh học như DNA, các loại protein như enzyme, kháng thể cho nhiều ứng dụng y học khác nhau  Tuy nhiên, độc tính của vật liệu nano đến nay vẫn chưa được hiểu rõ và vẫn gây nhiều lo ngại trong quá trình sử dụng Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level . nano vàng. - Các hạt nano vàng là chất cầu nối với hydroquinone xúc tác khử ion vàng trên bề mặt. - Kích thước 30-250 nm. Phương pháp Martin - Nhóm Eah vào năm 2010. - Tạo ra các hạt nano. tượng cộng hưởng plasmon bề mặt của hạt nano vàng. Bề mặt hạt nano vàng (đường kính 35 nm) được kết hợp kháng thể có chức năng bám vào tế bào ung thư → hạt nano có "ái lực" với tế bào. THUYẾT III KẾT LUẬN II ỨNG DỤNG TRONG SINH HỌC I. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT Nano kim loại là các hạt kim loại có kích thước từ 1 đến vài trăm nano mét. Hiệu ứng cộng hưởng plasmon bề mặt: là sự kích