điều chế nano bạc bằng phương pháp hóa siêu âm

ĐIỀU CHẾ NANOBẠC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ NANOBẠC BẰNG PHƯƠNG PHÁP HOÁ SIÊU ÂM (SONOCHEMICAL) DÙNG ĐỂ HOÁ SIÊU ÂM (SONOCHEMICAL) DÙNG ĐỂ TẨM CÁC VẬT LIỆU VẢI CHỐNG KHUẨN HIỆU TẨM CÁC VẬT LIỆU VẢI CHỐNG KHUẨN HIỆU NĂNG CAO. NĂNG CAO. Phạm Trung Sản, Trương Anh Khoa Phạm Trung Sản, Trương Anh Khoa Nguyễn Hoàng, Vũ Thị Chính Tâm Nguyễn Hoàng, Vũ Thị Chính Tâm Huỳnh Hoàng Như Khánh, Thái Thị Hoà Huỳnh Hoàng Như Khánh, Thái Thị Hoà Viện nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Nha Trang Viện nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Nha Trang Giới thiệu Giới thiệu Bạc được biết đến như một trong những chất sát trùng tự nhiên có tính kháng khuẩn cao và ít độc nhất, không ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người. Đặc biệt là hạt bạc có kích thước nanomet (1-100nm) có khả năng kháng khuẩn vượt trội . Một số công bố cho rằng nano bạc có khả năng kháng trên 600 loại vi khuẩn và vi rút khác nhau trong đó có cả vi rút HIV (4). Ngoài những ứng dụng trong nghành công nghệ cao, trong y học, ngày nay trên thế giới nano bạc được sử dụng rất hiệu quả trong việc sản xuất ra các vật dụng kháng khuẩn cho con người sử dụng hàng ngày (quần áo, bít tất, lót giầy vv) vừa có ý nghĩa bảo vệ môi trường vừa ngăn ngừa một số vi khuẩn gây bệnh ảnh hưởng đến con người. Việt Nam là một nước nhiệt đới gió mùa, khí hậu nóng ẩm là điều kiện thuận lợi cho việc sinh sôi và phát triển của các loài vi khuẩn gây bệnh ảnh hưởng đến sức khoẻ con người. Việc tìm một biện pháp hạn chế ngăn ngừa các vi khuẩn có hại để bảo vệ cộng đồng là rất cần thiết và đang được xã hội quan tâm. Chế tạo vật dụng mà con người sử dụng hàng ngày từ vật liệu vải tẩm nano bạc có tính kháng khuẩn cao là một trong những hướng nghiên cứu mới ở Việt Nam - Ứng dụng công nghệ nano trong cuộc sống. Đây cũng là xuất xứ của nghiên cứu này. Phần thực nghiệm: Phần thực nghiệm:  Điều chế nanobạc thành ph Điều chế nanobạc thành ph ần d ần d ung dịch gồm: ung dịch gồm:  - 50 ml dung dịch AgNO3 0.02N - 50 ml dung dịch AgNO3 0.02N  - 3 ml Chitôsan 2%, - 3 ml Chitôsan 2%,  - 100ml dung dịch NaBH4 (20mg/100ml). - 100ml dung dịch NaBH4 (20mg/100ml). Khảo sát một số loại chất khử : natri critrate, vitaminC (acid ascolic), natri borohydric để tìm ra loại chất khử phù hợp nhất cho quá trình điều chế nano bạc. Bằng phương pháp hoá siêu âm: Cho chitôsan vào dung dịch AgNO3 siêu âm trong 5 phút sau đó cho NaBH4 vào với tốc độ từ 2-3 giọt/s. Sau khi phản ứng kết thúc tiếp tục siêu âm thêm 5 phút để cho phản ứng xảy ra hoàn toàn. Bằng phương pháp khuấy từ: Cho chitôsan vào dung dịch AgNO3 khuấy từ trong 5 phút sau đó cho NaBH4 vào với tốc độ từ 2-3 giọt/s. Sau khi phản ứng kết thúc tiếp tục khuấy từ thêm 5 phút để cho phản ứng xảy ra hoàn toàn. Kích thước hạt nano bạc được xác định bằng SEM. Kỹ thuật tẩm nano bạc trên vải côt tông: Vải ( cốt tông 100% chưa qua hồ, hoặc vải xô được hấp vô trùng tại 120 o C trong 20 phút, để nguội rồi sau đó nhúng vào dung dịch keo nanô bạc ở nhiều nồng độ khác nhau. Các mẫu vải được sấy khô trong tủ sấy ở nhiệt độ 70oC cho đến khô, sau đó sấy ở nhiệt độ 120oC trong 5 phút. Kỹ thuật đánh giá khả năng của vải phủ nano bạc: được đánh giá bằng phương pháp kháng sinh đồ. Phương pháp này dựa trên kỹ thuật kitby-Bauer. Kỹ thuật kiểm tra nồng độ bạc trên vải sau các lần giặt được xác định bằng máy hấp thụ nguyên tử ASS Kết quả và thảo luận Sau khi khảo sát một số loại chất thử như: natri critrate, vitaminC (acid ascolic), natri borohydric ở nhiều nồng độ Ag + khác nhau với chất khử NaBH 4 khi có chất ổn định là chitôsan thì việc điều chế nanobạc sẽ cho kích thước nhỏ hơn và có thể điều chế ở nồng độ cao tới 750 ppm. Nano bạc được điều chế có màu vàng đậm, trong và không có hiện tượng kết tủa. Màu nano bạc khuấy từ có màu vàng đậm hơn màu của nano bạc siêu âm. Kết quả SEM cho thấy hạt nano bạc siêu âm có kích thước trung bình nhỏ hơn 15nm (hình1). So với khuấy từ có kích thuớc trung bình là 35nm (hình 2). Hình 1: Nano bạc bằng siêu âm Hình 2: Nano bạc bằng khuấy từ Hình 1: Nano bạc bằng siêu âm Hình 2: Nano bạc bằng khuấy từ Như vậy với cùng một nồng độ cùng một chất khử và cùng một điều kiện, điều chế nano bạc bằng phương pháp siêu âm (sonochemical) kích thước của hạt nano nhỏ hơn phương pháp khuấy từ thông thường. Bảng 1 : Sự suy giảm hàm lượng bạc trong sợi vải theo Bảng 1 : Sự suy giảm hàm lượng bạc trong sợi vải theo số lần giặt : số lần giặt : Số lần giặt ( lần) 1 10 20 30 Siêu âm (ppm) 38 36 35 33 Khuâý từ (ppm) 32 28 25 22 Khả năng hấp thụ nano bạc điều chế bằng phương pháp hóa siêu âm lên vải tốt hơn phương pháp hóa thông thường. Sự suy giảm của hàm lượng bạc trong vải: Siêu âm : 13% Khuấy từ : 31%. Kết quả thử nghiệm vi sinh cho thấy các mẫu vải được tẩm qua dung dịch nano bạc đều cho khả năng kháng khuẩn, tùy thuộc vào nồng độ của dung dịch keo nano bạc : Hình ảnh ức chế vi khuẩn đối với vải được tẩm nano Hình ảnh ức chế vi khuẩn đối với vải được tẩm nano bạc ở nồng độ thấp (100ppM) : bạc ở nồng độ thấp (100ppM) : Hình 3: E.coli (100ppM) Hình 4: PCA (100ppM) [...]... E.coli và tăng với tổng vi khuẩn hiếu khí KẾT LUẬN Điều chế nano bạc bằng phương pháp hóa siêu âm cho kích thước hạt nano bạc có kích thước nhỏ 15nm Có độ hấp phụ, độ phân tán đều hơn và khả năng kháng khuẩn cao hơn nhiều so vố phương pháp hóa thông thường Tẩm vải trong các dung dịch nano bạc có nồng độ khác nhau để chế tạo các loại băng gạc dùng cho việc điều trị bỏng và các vết thương nhiễm trùng khác... thử nghiệm bảng 2 và bảng 3 cho thấy: • Vải được tẩm nano bạc siêu âm ở nồng độ 200 ppm đã cho khả năng kháng khuẩn rõ ràng • Vải được tẩm nano bạc khuấy từ ở nồng độ 400ppm mới cho khả năng kháng khuẩn rõ ràng Bảng 4 : Khảo sát khả năng kháng khuẩn theo thời gian tại mẫu 500ppm : Thời điểm phơi mẫu E.coli Tổng vi khuẩn hiếu khí (PCA) Ngay sau khi chế tạo Sau 1 tháng Sau 2háng 26,7 26,7 26,6 29 31,2... ảnh ức chế vi khuẩn đối với vải được tẩm nano bạc ở nồng độ cao( 500ppM) : Hình 5: E.coli (nồng độ 500ppM) Hình 6: PCA (nồng độ 500ppM) Bảng 2: Kết quả kháng sinh đồ khuẩn E.coli Nồng độ (ppm) 100 Siêu âm (mm) 22,7 200 24,5 300 25,2 400 26,3 500 27,7 600 28,8 Khuấy từ(mm) 22,5 22,6 22,7 23,5 24 24,2 Bảng 3 : Kết quả kháng sinh đồ tổng vi khuẩn hiếu khí Nồng độ (ppm) 100 200 300 400 500 600 Siêu âm (mm)... Radiazionno-khimicheskii sintez stabilnykh chastziz metall Zhurnal Nanotekhnika, N4, 105-111,2005 Egorova E M., Revina A A (2002) Opticheskie svoiistva I razmery nanochastziz serebra v miziliarnykh rastvorakh Kolloidnyi zhurnal, T.64, N3, 334-345 Demling R H., burrel R.E (2006) The benifical effects of nanocrystalline siver as a topical antimicrobial agent www .nano. Ag\dressing infrom\roberh-demling 7/11/2 006 Costterton... 006 Costterton W (2005) ‘ Innovations : Studying Slime” Bethesda, MD : national institutes of Hearth; http://ehp.niehs.nih.gov/docs/1998/106-12/innovations.h tml Gibbins B anh Warner L A new silver nanotechnology chemistry can prevent the formation of life-threatening biofilms on medical devices http://www.cmdm.com/article.php/articleID/2167/ 25/12/2006 Gibbins B (2005) The antimicrobial benefits . ĐIỀU CHẾ NANOBẠC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ NANOBẠC BẰNG PHƯƠNG PHÁP HOÁ SIÊU ÂM (SONOCHEMICAL) DÙNG ĐỂ HOÁ SIÊU ÂM (SONOCHEMICAL) DÙNG. là 35nm (hình 2). Hình 1: Nano bạc bằng siêu âm Hình 2: Nano bạc bằng khuấy từ Hình 1: Nano bạc bằng siêu âm Hình 2: Nano bạc bằng khuấy từ Như vậy với