Chế tạo các hạt zns bằng phương pháp đồng kết tủa kết hợp siêu âm và ứng dụng trong cảm biến sinh học

I HC QUC GIA H NI TRNG I HC KHOA HC T NHIấN NGUYN TH TR MY CH TO CC HT ZnS BNG PHNG PHP NG KT TA KT HP SIấU M V NG DNG TRONG CM BIN SINH HC Chuyờn ngnh: Vt lý cht rn Mó s: 60440104 LUN VN THC S KHOA HC NGI HNG DN KHOA HC: TS NGUYN HONG NAM H Ni - 2015 LI CM N Li u tiờn, tụi xin c by t lũng kớnh trng v bit n sõu sc nht ti TS Nguyn Hong Nam, ngi thy ó nh hng, ch bo cng nh to iu kin thun li nht cho tụi sut quỏ trỡnh thc hin lun Tụi xin c gi li cm n trõn trng nht ti thy Lu Mnh Qunh, ngi thy ó trc tip hng dn tụi, cm n thy vỡ s quan tõm sõu sc, s giỳp tn tỡnh v nhng ch dn khoa hc quý bỏu hon thnh c bn lun ny tụi khụng th khụng nhc ti em Bựi Hng Nhung, sinh viờn ó trc tip cựng tụi lm thớ nghim, cm n em vỡ s h tr nhit tỡnh v tn tõm Tụi cng xin gi li cm n n ton b cỏc thy cụ v cỏn b ti Trung tõm Khoa hc Vt liu, khoa Vt lý, trng i hc Khoa hc T nhiờn ó ht sc to iu kin cho tụi sut thi gian tụi lm thớ nghim ti Trung tõm Tụi xin cm n cỏc anh ch nghiờn cu sinh, cỏc em sinh viờn ang nghiờn cu, hc ti Trung tõm ó nhit tỡnh giỳp , h tr tụi quỏ trỡnh lm thớ nghim Cui cựng, tụi xin by t lũng bit n n nhng ngi thõn gia ỡnh b, m, cỏc anh ch v bn bố, c bit l chng v gỏi, ngun ng viờn tinh thn v l hu phng vng chc giỳp tụi yờn tõm hon thnh lun Lun c thc hin ti Trung tõm Khoa hc vt liu i hc Khoa hc t nhiờn Phn thc nghim ca lun c hon thnh trờn c s s dng cỏc thit b: Mỏy o nhiu x tia X (XRD) BRUKER 5005, mỏy o hp th UV-vis Shimadzu UV 2405, mỏy o hunh quang - FRUOROLOG v mỏy o tỏn x Raman Horiba Labram3 ti Trung tõm Khoa hc Vt liu, i hc Khoa hc T nhiờn H Ni, i hc Quc Gia H Ni; Mỏy o hp th hng ngoi (FTIR) Shimadzu FTIR Afinity 1S ti Khoa Húa hc, Trng i hc Khoa hc T nhiờn, i hc Quc Gia H Ni; Kớnh hin vi in t truyn qua TEM Joel JEM-1010 ti Vin V sinh Dch t Trung ng Lun c h tr bi hai ti nghiờn cu khoa hc l: Nghiờn cu ch to ht nano bỏn dn pha phõn tỏn tt dung dch bng phng phỏp ng kt ta kt hp siờu õm nhm ng dng y sinh, ch trỡ ti TS Nguyn Hong Nam, Trung tõm Khoa hc Vt liu, Khoa Vt Lý, Trng i hc Khoa hc T nhiờn, i hc Quc Gia H Ni v Nghiờn cu ng dng ca cỏc ht nano vng ch to cm bin xỏc nh nng va virus gõy bnh vi nhy cao, ch trỡ ti PGS.TS Nguyn Hong Hi, i hc Quc Gia H Ni Bờn cnh ú, mt s phộp o ca lun cú s dng cỏc trang thit b thuc D ỏn Cụng ngh nano v ng dng nh h o tỏn x Raman Horiba Labram3 H Ni, thỏng 12 nm 2015 Tỏc gi Nguyn Th Tr My MC LC M U .1 CHNG 1: TNG QUAN .4 1.1 Gii thiu v ht nano bỏn dn ZnS 1.1.1 Cu trỳc mng tinh th ca ZnS .4 1.1.2 Tớnh cht ca vt liu cu trỳc nano 1.2 Mt s phng phỏp ch to ht nano ZnS .11 1.3 Mt s ng dng ca ht nano ZnS .15 1.3.1 ng dng laser v diode 15 1.3.2 ng dng ht nano ZnS lm vt liu phỏt hunh quang 16 1.3.3 ng dng ht nano ZnS lm vt liu ỏnh du sinh hc 16 1.4 Mc tiờu ca lun 19 2.1 Ch to ht nano ZnS bng phng phỏp ng kt ta kt hp siờu õm .21 2.1.1 Dng c v húa cht .21 2.1.2 Quy trỡnh ch to 21 2.2 Mụ hỡnh ỏnh giỏ kh nng ng dng cỏc ht ZnS cm bin in húa xỏc nh nng ADN dung dch 25 2.2.1 Húa cht s dng 25 2.2.2 Kho sỏt kh nng ng dng ca vt liu nano ZnS vo cm bin in húa xỏc nh nng ADN ca virus EBV 27 CHNG 3: KT QU V THO LUN 29 3.1 Ch to ht nano ZnS bng phng phỏp ng kt ta kt hp siờu õm v kho sỏt nh hng ca cỏc iu kin ch to .29 3.1.1 Nghiờn cu nh hng ca nng TSC 29 3.1.2 Nghiờn cu nh hng ca nng 4-ATP 34 3.1.3 nh hng ca cụng sut cũi siờu õm s dng quỏ trỡnh ch to ht ZnS 38 3.2 Mụ hỡnh ỏnh giỏ kh nng ng dng ca vt liu nano ZnS cm bin in húa phỏt hin nng ADN ca virus gõy bnh .41 3.2.1 ỏnh giỏ kh nng liờn kt c hiu ca cỏc phõn t ZnS-4ATP vi ARN2 41 3.2.2 ỏnh giỏ kh nng ng dng ca ht nano ZnS cm bin in húa phỏt hin nng ADN ca virus EBV 43 KT LUN .46 TI LIU THAM KHO 47 DANH MC CC BNG BIU, HèNH V Thuyt minh hỡnh v STT Trang Hỡnh 1.1 Cu trỳc lc giỏc Wurtzite ca tinh th ZnS Hỡnh 1.2 Cu trỳc lp phng gi km Sphalerit ca tinh th ZnS Hỡnh 1.3 Mt s chuyn di in t hp th quang Hỡnh 1.4 Bỏn dn vựng cm thng Hỡnh 1.5 Bỏn dn vựng cm xiờn Hỡnh 1.6 Cỏc quỏ trỡnh hp th v phỏt quang ca tinh th Bng 1.1 Bng 1.2 Bng mt s phng phỏp ch to vt liu nano ZnS/ ZnS pha ó c ỏp dng bi cỏc nhúm nghiờn cu khỏc Bng mt s cht hot húa b ó c cỏc nhúm nghiờn cu khỏc s dng quỏ trỡnh ch to vt liu nano 12 13-14 nh chp TEM ht nano Ag ch to bi Landage S.M v cng Hỡnh 1.7 s, Vin K thut ng dng v Dt may, n , s dng cht 14 hot húa b mt TSC Hỡnh 1.8 Hỡnh 1.9 Mụ hỡnh chung ca cm bin sinh hc Mụ t cu trỳc ca cm bin sinh hc s dng liờn kt c hiu ADN-ARN/AND 17 18 Bng cỏc nng gc ca cỏc húa cht s dng quỏ Bng 2.1 trỡnh thớ nghim ch to cỏc ht nano nn ZnS bng phng 21 phỏp ng kt ta kt hp siờu õm Hỡnh 2.1 S 2.1 S v hỡnh mụ phng thớ nghim ch to cỏc ht nano ZnS bng phng phỏp ng kt ta kt hp siờu õm S ch to ht nano ZnS bng phng phỏp ng kt ta kt 22 23 hp siờu õm vi cỏc nng TSC khỏc Bng 2.2 Bng 2.3 Bng 2.4 Bng 2.5 Hỡnh 2.2 Hỡnh 2.3 Bng 2.6 Th tớch dd TSC thờm vo quỏ trỡnh ch to ht nano ZnS Th tớch dd 4-ATP thờm vo quỏ trỡnh ch to ht nano ZnS Cỏc cụng sut siờu õm s dng ch to ZnS vi cỏc mu cú 4mL v 10 mL TSC l cht hot ng b mt Nng húa cht s dng pha dung mụi PBS 1X Hỡnh v mụ t s o nng ADN vi khun mu dung dch Thit k ca in cc vng s dng cm bin ADN Bng nng ADN ớch nh vo in cc quỏ trỡnh kho sỏt 24 24 25 26 27 28 28 Ph hp th UV-Vis ca cỏc mu cha ht nano ZnS ch to Hỡnh 3.1 bng phng phỏp ng kt ta kt hp siờu õm vi cỏc lng 29 TSC pha khỏc v tớnh toỏn nng lng vựng cm Hỡnh 3.2 Hỡnh 3.3 Bng 3.1 S ph thuc ca nng lng vựng cm vo lng TSC thờm vo quỏ trỡnh ch to vt liu nano ZnS Ph FTIR ca mu cha ht nano ZnS khụng cú TSC v cú ml TSC nh ph FTIR ca cỏc mu cha ht nano ZnS pha ml TSC v cỏc nh ph FTIR ó cụng b 30 31 31 Ph XRD ca cỏc ht nano ZnS ch to bng phng phỏp Hỡnh 3.4 ng kt ta kt hp siờu õm vi cỏc nng TSC khỏc v nh TEM ht nano ZnS ch to vi 10 ml TSC 32 Hỡnh 3.5 Hỡnh 3.6 S ph thuc ca kớch thc tinh th trung bỡnh vo nng TSC tham gia vo quỏ trỡnh ch to ht nano ZnS Ph quang phỏt quang v kớch thớch phỏt quang ca ht nano ZnS 33 34 Ph hp th UV-Vis ca ht nano ZnS ch to bng phng Hỡnh 3.7 phỏp ng kt ta kt hp siờu õm vi nng cht hot húa 4- 35 ATP khỏc Hỡnh 3.8 Hỡnh 3.9 Hỡnh 3.10 Hỡnh 3.11 Hỡnh 3.12 Hỡnh 3.13 Hỡnh 3.14 Cỏc giỏ tr Eg tớnh toỏn t ph hp th UV-vis ph thuc vo lng 4-ATP tham gia vo qua trỡnh ch to Ph hp th hng ngoi bin i Fourier ( hp th - S súng) khong 350 cm-1 n 1700 cm-1ca cỏc mu ZnS Ph hp th hng ngoi bin i Fourier ( hp th - S súng) khong 2000 cm-1 n 3800 cm-1 ca cỏc mu ZnS Ph hp th UV-Vis ca ht nano ZnS vi 10ml TSC vi cỏc cụng sut ch to khỏc S ph thuc ca nng lng vựng cm vo cụng sut siờu õm Ph XRD ca ht nano ZnS ch to vi 10ml TSC vi cỏc cụng sut ch to khỏc Kớch thc tinh th trung bỡnh ca ZnS ch to bng phng phỏp ng kt ta kt hp siờu õm pha 10ml TSC 36 37 37 38 39 39 40 Ph Raman ca cỏc ht ZnS-ATP (a, ZnS-4ATP sau gn vi cỏc phõn t ARN nhn bit EBV (b) v s khỏc bit gia Hỡnh 3.15 hai ph [(b)-(a)] Kt qu cho thy s cú mt ca cỏc nh ph 42 c trng cho cỏc liờn kt ca chui ARN/ADN cựng vi cỏc ht vt liu Bng 3.2 Cỏc nh ph nhiu x Raman ca cỏc ht ZnS-ATP v ZnS- 42 4ATP-ARN Bng 3.3 Cỏc nh ph nhiu x Raman thu c t ph hiu 43 Hỡnh 3.16 in th quột vũng vi cỏc nng ADN ớch khỏc 44 Hỡnh 3.17 S ph thuc ca dũng in thay i in cc vo nng AND ớch ỏp dng phng phỏp o in th quột vũng 45 BNG Kí HIU CC CH VIT TT Ký hiu Gii ngha 4-ATP 4-aminothiophenol CHHBM Cht hot húa b mt CNSH Cụng ngh sinh hc dd Dung dch EBV Virus Epstein Barr EDC 1-Ethyl-3-(3- dimethylaminopropyl)carbodiimide EMA Cụng thc lng hu dng MIA Methyl immidazole PBS phosphate buffer saline solution TT 10 PGS.TS Phú giỏo s, tin s 11 Ph FTIR Ph hp th hng ngoi bin i Fourier 12 Ph UV-Vis Ph hp th vựng t ngoi, kh kin 13 Ph XRD Ph nhiu x tia X 14 Ph PL Ph phỏt quang 15 Ph PLE Ph kớch thớch phỏt quang 16 QD Chm lng t 17 SEM Kớnh vin vi in t quột 18 TEM Kớnh hin vi in t truyn qua 19 TS Tin s 20 TSC Trisodium citrate 21 Zn(Ac)2 Km acetate khong 3256 cm-1, rt gn vi hp th c trng ca dao ng N-H dc trc (NH) Nh vy, cú th nhn nh rng cỏc ht nano ZnS ó c chc nng húa b mt bng cht hot húa 4-ATP v c gn cỏc nhúm chc amin (NH2) trờn b mt tinh th 3.1.3 nh hng ca cụng sut cũi siờu õm s dng quỏ trỡnh ch to ht ZnS Trong quỏ trỡnh kho sỏt nh hng ca cụng sut siờu õm, nhúm nghiờn cu ó tin hnh thớ nghim vi lot mu ch to vi 10 ml TSC, l mu ht ch to cho kớch thc ht ln nht nh ó kho sỏt phn trờn, tin hnh kho sỏt vi nhng cụng sut siờu õm khỏc Ht sau ch to c o v phõn tớch bng ph nhiu x X-ray v ph hp th UV-Vis kho sỏt cỏc tớnh cht vt lý hp th (Abs) a Phõn tớch ph hp th UV-Vis Bc súng (nm) Hỡnh 3.11 Ph hp th UV-Vis ca ht nano ZnS vi 10 ml TSC vi cỏc cụng sut ch to khỏc Hỡnh 3.11 mụ t ph hp th UV-Vis ca ht nano ZnS vi 10 ml TSC vi cỏc cụng sut ch to khỏc nhau, kt qu thu c ht nano ZnS cú ph hp th c trng ca ZnS nh ó nờu t cỏc phộp kho sỏt trờn 38 Eg (eV) Th tớch TSC (ml) Hỡnh 3.12 S ph thuc ca nng lng vựng cm vo cụng sut siờu õm Hỡnh 3.12 th hin s ph thuc ca nng lng vựng cm vo th thớch TSC v cụng sut siờu õm T Hỡnh 3.12 cú th thy, cụng sut siờu õm tng, nng lng vựng cm ca ht nano ZnS cú xu hng tng mnh b Phõn tớch ph nhiu x X-Ray Bờnh cnh vic phõn tớch ph hp th UV-Vis, cỏc mu cha ht nano ZnS c ch to pha vi 10ml TSC c tin hnh o ph nhiu x X-Ray 311 Cng tng i (a.u) 220 111 tip tc kho sỏt v cu trỳc (o) Hỡnh 3.13 Ph XRD ca ht nano ZnS ch to vi 10ml TSC vi cỏc cụng sut siờu õm khỏc 39 Cỏc ht nano ZnS c ch to bng phng phỏp ng kt ta kt hp siờu õm cú mt 10ml cht hat húa b mt TSC cng cho kớch thc rt nh v ph nhiu x tia X c trng cho cu trỳc lp phng tõm mt khp vi ph chun c cụng b (JCP2 05-0566) th hin trờn Hỡnh 3.13 S dng chng trỡnh Gaussian tớnh toỏn v trớ cỏc nh v bỏn rng (FWHM), ỏp dng cụng thc Debye-Sherrer v biu din s ph thuc ca kớch thc ht vo cụng sut siờu õm (Hỡnh 3.14), ta thu c kớch thc ca ht gim dn cụng sut siờu õm tng lờn, t 1,88 nm gim xung cũn 1,35 nm tng ng Kớch thc ht trung bỡnh (nm) vi vic tng cụng sut siờu õm t 150 W lờn 300 W Th tớch TSC (ml) Hỡnh 3.14 Kớch thc tinh th trung bỡnh ca ZnS ch to bng phng phỏp ng kt ta kt hp siờu õm pha 10ml TSC T kt qu trờn mt ln na cú th khng nh, cụng sut siờu õm ó tỏc ng tớch cc lm thay i kớch thc ht nano ZnS Khi tng cụng sut siờu õm thỡ kớch thc ht gim xung Trong ú, súng siờu õm úng vai trũ to cỏc dũng xoỏy vi tn s rt ln, ng thi hỡnh thnh cỏc tõm thay i ỏp sut, lm cho cỏc ht nano chuyn ng hn lon, liờn lc, khụng liờn kt c vi Tuy nhiờn, lun cũn cú gii hn l cha nghiờn cu c ti hn v nh hng ca cụng sut cũi siờu õm n tớnh cht vt lý m c th õy l kớch thc 40 ca ht nano ZnS Nh vy, vic kt hp siờu õm v cht hot húa b mt cú th giỳp thay i c kớch thc ca cỏc ht nano ZnS Cỏc ht nano ch to c cú kớch thc vụ cựng nh, ó t ti kớch thc lng t v l kớch thc ht nh nht t trc n ch to bng phng phỏp húa lý Khụng nhng vy, ht nano ZnS ch to c cũn biu hin y kh nng phỏt hunh quang mnh, iu ny hn kh nng ng dng ca cỏc ht ỏnh du v nghiờn cu y sinh 3.2 Mụ hỡnh ỏnh giỏ kh nng ng dng ca vt liu nano ZnS cm bin in húa phỏt hin nng ADN ca virus gõy bnh 3.2.1 ỏnh giỏ kh nng liờn kt c hiu ca cỏc phõn t ZnS-4ATP vi ARN2 Vi mc ớch ng dng ht nano ZnS cm bin ADN nhm phỏt hin virus gõy bnh, cỏc ht ZnS-4ATP ó c ớnh kt vi cỏc phõn t ARN2 l mt chui cỏc nucleotide cú kh nng nhn bit c hiu ARN ca virus EBV tỏc nhõn gõy ung th vũm hng, ung th hch bch huyt v ung th d dy kho sỏt kh nng gn kt gia ht nano ZnS-4ATP vi cỏc phõn t ARN, nhúm nghiờn cu tin hnh o ph Raman nh Hỡnh 3.15, ú nhúm ó tin hnh o vi lot mu: mu ZnS-4ATP v mu ZnS-4ATP-ARN Trong s cỏc nh ph thu c, ta cú th thy mt s nh biu din cỏc dao ng phonon c trng ca tinh th ZnS nh cỏc nh ti v trớ 259 cm-1 v 348 cm-1 tng ng vi cỏc dao ng phonon dc v ngang [18]; nh ti v trớ 307 cm-1 trựng vi nh tỏn x Raman loi ca tinh th ZnS [15] Trong khong t 1000 cm-1 n 1800 cm-1, ph tỏn x cú cỏc nh c trng cho dao ng ca cỏc phõn t 4-ATP, c tng hp Bng 3.3 T 370 cm-1 to 900 cm-1 ph tỏn x cũn cú thờm nh ti cỏc v trớ 438 cm-1, 514 cm-1, 579 cm-1, 683 cm-1, 766 cm-1 ADN 863 cm-1 S xut hin cỏc nh ny cú th l nhng dao ng mnh ca cỏc phõn t hu c 4-ATP 41 ZnS-4ATP-ARN ZnS-4ATP Hỡnh 3.15 Ph Raman ca cỏc ht ZnS-ATP (a), ZnS-4ATP sau gn vi cỏc phõn t ARN nhn bit EBV (b) v s khỏc bit gia hai ph [(b)-(a)] Kt qu cho thy s cú mt ca cỏc nh ph c trng cho cỏc liờn kt ca chui ARN/ADN cựng vi cỏc ht vt liu o c (cm-1) 259 307 348 387 1018 1188 1305 1409 1487 ó cụng b (cm-1) 259 304 347 389 1002 1178 1294 1386 1484 Dao ng Tham kho TO (ZnS) hoc ZnS Second order W (ZnS) LO (ZnS) CS+NH+ CC+CCC+CS CH CN CN+ Phenyl Phenyl +NH [18] [15] [18] [16] [16] [16] [16] [16] [16] Bng 3.2 Cỏc nh ph nhiu x Raman ca cỏc ht ZnS-ATP v ZnS-4ATP-ARN Do nng ARN thp, cỏc nh ph o c cỏc dao ng v liờn kt ca phõn t ARN thp hn nhiu so vi cỏc phõn t 4-ATP biu th s khỏc gia hai ph, chỳng tụi ó tin hnh nhõn ph ca ZnS-4ATP cho ph ca 42 ZnS-4ATP gn trựng nht vi ph ZnS-4ATP-ARN, sau ú tr hai ph cho thu c ph mi c gi tờn l ph hiu ((b) - (a)) Ph hiu ó ch s cú mt ca chui ADN n l Cú th thy ph hiu cú s xut hin thờm mt s nh ph ti 1082 cm-1, 1252 cm-1, 1474 cm-1, 1643 cm-1 v 1748 cm-1 ln lt ng vi cỏc liờn kt c hiu khung ribose, vũng thm ca Thymine, -NC- ca Thymine, C=O-CN- ca Cytosine v C-P(OH)2N- ca chui nucleotide khp vi cỏc nh ph ó cụng b, c lit kờ Bng 3.3 Bờn cnh ú cú nh ph v trớ 1354 cm-1 v 1748 cm-1, s xut hin ca hai nh ny cú th c to nờn t dao ng ca nhúm (N-P(OH)2-C-) hỡnh thnh t phn ng gia nhúm (NH2) ca 4-ATP vi cỏc nhúm phosphate ca ARN o c (cm-1) 1082 1252 1354 ó cụng b (cm-1) 1093 1238 1474 1643 1748 1472 1482 1655 1657 Dao ng Tham kho DNA backbone Vũng + CH of Thymine -C3-P(OH)2-N- [38] [33] Nghiờn cu ny -N1C2+C2N3 ca Thymine N3C4 +N3C4 caCytosine C2=O-C2N3 ca Cytosine C4=O+C-C6 ca Thymine -C3-P(OH)2-N- [33] [33] Nghiờn cu ny Bng 3.3 Cỏc nh ph nhiu x Raman thu c t ph hiu Nh vy, cú th khng nh cỏc ht nano ZnS-4ATP ó liờn kt thnh cụng vi cỏc phõn t ARN 3.2.2 ỏnh giỏ kh nng ng dng ca ht nano ZnS cm bin in húa phỏt hin nng ADN ca virus EBV Cỏc chui ADN ớch liờn kt vi cỏc ht ZnS-4ATP-ARN2 v vi h in cc ARN1 to thnh mt h thc sandwich phc: in cc ADN ZnS Khi thay i nng ca ADN ớch, quỏ trỡnh lai to in cc ADN ZnS tng lờn ú lm tng s lng ht ZnS trờn b mt in cc Khi in th quột vũng ỏp dng khong [-0,2V: 0,6V], mt s cỏc nguyờn t Zn t tinh th b in t v 43 tr thnh cỏc ion dng, th hin phng trỡnh sau: (ZnS ) ( n)crystal 2e (ZnS ) ( n1)crystal S Zn Quỏ trỡnh oxy húa ln nht ti nh oxy húa E( Zn / Zn ) = 0,34 V, tng ng vi cỏc nh quan sỏt c hỡnh 3.16 Dũng CE (A) Tng nng ADN ớch in th (V) Hỡnh 3.16 in th quột vũng vi cỏc nng ADN khỏc Hỡnh 3.16 mụ t s ph thuc ca dũng in thay i trờn b mt in cc vo in th phng phỏp o in th quột vũng nng ADN ớch khỏc Nh ó tho lun, tng nng ADN ớch, s lng cỏc ht ZnS cú trờn b mt in cc tng theo v ú, quỏ trỡnh oxy húa din trờn b mt in cc cng tng lờn Hỡnh 3.16 cho thy s thay i ca dũng in o c ti v trớ 0,34V v trớ oxy húa kh ca Zn2+, nng ADN ớch cng ln thỡ s thay i cng rừ rt Khi nng ADN ớch gim xung cũn 0,5ì105 cỏc tớn hiu gn nh khụng phõn bit c vi Tuy nhiờn lp mt ng tuyn tớnh biu din s ph thuc ca mt dũng vo nng ADN ti v trớ 0,34 V, th hin Hỡnh 3.17, ta cú th thy rng nhy t c l c 0,12 A/mm2fM Mt dũng in c tớnh toỏn theo cụng thc: 44 I S Trong ú: l mt dũng in (A/m2); I l cng dũng (A); S tit din in cc vng ng kớnh mm V nng ADN c tớnh bng s phõn t ADN chia cho hng s Avogadro: CM ( ADN ) N NA Trong ú CM(ADN) l nng mol ca ADN (M), N l s cỏc phõn t ADN cú Mt dũng (A/mm2) dung dch, NA l hng s Avogadro, NA = 6,022 1023 mol1 Mt dũng (M/mm2) ng fit Nng ADN (fM) Hỡnh 3.17 S ph thuc ca mt dũng in in cc vo nng ADN ớch Nh vy, ht nano ZnS-4ATP ch to c ó bc u ng dng thnh cụng cm bin ADN phỏt hin nng ADN ca virus gõy bnh 45 KT LUN Lun ó ch to thnh cụng ht nano ZnS bng phng phỏp ng kt ta kt hp siờu õm Bng vic kho sỏt nh hng ca cht hot húa b mt lờn tớnh cht vt lý ca ht ZnS ó thu c nhng kt qu nh sau: vi cht hot húa TSC, nghiờn cu ó cho thy cht hot húa b mt ó tỏc ng lm thay i kớch thc v nng lng vựng cm ca ht nano ZnS Ht nano ch to c cú kớch thc t ti kớch thc lng t (< nm), cú kh nng phỏt hunh quang mnh, vy vt liu c d oỏn s l vt liu tim nng cho cỏc ng dng y sinh Vi cht hot húa 4-ATP, nghiờn cu ó thu c ht nano ZnS ó c chc nng húa vi nhúm amin (-NH2), l c s ng dng vt liu cm bin in húa ADN Lun cũn ch c s ph thuc ca kớch thc ht nano vo cụng sut cũi siờu õm, bc u khng nh cụng sut cũi siờu õm cng ln thỡ kớch thc ht cng nh Lun ó bc u xõy dng thnh cụng mụ hỡnh ng dng ht nano ZnS-4ATP ó chc nng húa vi nhúm amin vo cm bin in húa xỏc nh nng ADN ca virus EBV Nh vy lun ó t c mc ớch nghiờn cu ó l ch to thnh cụng ht nano ZnS vi kớch thc rt nh, cú kh nng phỏt hunh quang mnh Lun ó a mt s phng phỏp cú th ỏp dng kim soỏt kớch thc ca ht nano bng cỏc iu kin ch to ng thi, bc u ng dng thnh cụng vt liu cm bin in húa phỏt hin nng ADN ca virus gõy bnh Mt s hng nghiờn cu tip theo ca lun cú th trin khai nh: kho sỏt ti hn v nh hng ca cụng sut siờu õm n tớnh cht vt lý ca ht nano; kho sỏt gii hn o ca cm bin in húa s dng ht nano ZnS ó chc nng húa vi nhúm chc (-NH2) xỏc nh nng AND ca virus EBV 46 TI LIU THAM KHO Ti liu Ting Vit Nguyn Ngc Long, (2007), Vt lý cht rn, Nh xut bn i hc Quc Gia H Ni Nguyn c Ngha, (2009), Hoỏ hc nano, Cụng ngh nn v vt liu ngun, NXB Vin Khoa hc Vit Nam, H Ni Nguyn Trớ Tun, (2010), Tng hp ht nano tinh th ZnS pha Ni2+ bng phng phỏp ng kt ta, Tp Khoa hc, i hc Cn Th Nguyn Trớ Tun, Nguyn Vn t, Nguyn Th Phng Em v Lờ Vn Nhn, (2011), Tng hp thy nhit v nghiờn cu tớnh cht ca cỏc ht vi cu v nano hỡnh cu xp ZnS, Tp Khoa hc, i hc Cn Th Ti liu Ting Anh Ayem ĩzer, Ziya Can, lknur Akin, Erol Erỗa, and Reat Apak, (2013), 4aminothiphenol Functionalized Gold Nanoparticle-Based Colorimetric for Determination of Nitramine Anergetic, Anal.Chem, pp 351-356 Bahram Hemmateenejad, Mojtaba Shamsipur, Fayezeh Samari, Hamid Reza Rajabi (2015), Study of the interaction between human serum albumin ADN Mndoped ZnS quantum dots J Iran Chem Soc., 12(10), pp 1729-1738 Bijoy Barman, Sarma, K C., (2011), Luminescence properties of ZnS quantum dots embedded in polymer matrix Chalcogenide Letter., 8(3), pp 171-176 Bhattacharjee, B., Ganguli, D., Iakoubovskii, K., Stesmans, A and Chaudhuri, Y., (2002), Synthesis and characterization of sol-gel derived ZnS:Mn2+ nanocrystallites embedded in silica matrix Bull Mater Sci., 25(3), pp 175180 Bonnemann, H ADN Brijoux, (1996), Advanced Nanostructured Materials, Academic Press, pp 165 47 Catalysts and 10 Bradley, J S., Hill, E W., Klein, C., Chaudret, B and Duteil, A., (1993), Synthesis of monodispersed bimetallic palladiumcopper nanoscale colloids Chem Mater., 5, pp 254256 11 Brus, L.E., (1984), Electron-electron ADN electron-hole interactions in small semiconductor crystallites: The size dependence of the lowest excited electronic state J Chem Phys., 80(9), pp 4403-4409 12 Dhiraj Kumar, Brian J Meenan, Isha Mutreja, Raechelle DSa and Dorian Dixon Nibec, (2012), Controlling the size and size distribution of gold nanoparticles: a design of experiment study, International Journal of Nanoscience, Vol.11, No.2 1250023 13 Fang Xiaosheng, Zhai Tianyou, Gautam, U., K., Li Liang, Wu Limin, Bando Yoshio and Dmitri Golberg, (2011), Progress in Materials Sciene, Fudan University, China, pp 178 182 14 Gayou, V.V., Salazar-Hernỏndez, B., Delgado Macuil, R., Zavala, G., Santiago, P and Oliva, A.I., (2010), Structural Studies of ZnS Nanoparticles by High Resolution Transmission Electron Microscopy JouARNl of Nano Research, 9, pp 125-132 15 George B Wright, (1968), Light Scattering Spectra of Solids, Proceedings of the International Conference held at New York University 16 Ismail Hakki Boyaci, Havva Tỹmay Temiz , Hỹseyin Efe Geni , Esra Acar Soykut, Nazife Nur Yazgan, Burcu Gỹven, Reyhan Selin Uysal, Akif Gửktu Bozkurt, Kerem laslan, Ozlem Torun, Fahriye Ceyda Dudak eker, (2015), Dispersive and FT-Raman Spectroscopic Methods in Food Analysis, The Royal Society of Chemistry 17 John Rita, Frorence, S., Sasi, (2010), Optical, structural and morphological of bean like ZnS nanostructures by aqueous chemical method, Department of Theoretical Physics, University of Madras, Guindy Campus, India 48 18 Kim Ji Eun, Hwang Cheong-Soo, and Yoon Sangwoon, (2008), Synthesis and Surface Characterization by Raman Spectroscopy of Water-Dispersible ZnS:Mn Nanocrystals Capped with Mercaptoacetic Acid, Bull Korean Chem Soc., Vol 29, No 6, pp 1247 1249 19 Landage S.M.*, Wasif A I and Dhuppe P., (2014), Synthesis of nanosilver using chemical reduction methods, International Journal of Advanced Research in Engineering and Applied Sciences, ISSN:2278-6252 20 Lee Ji-Hwan, Choi Stephen, Jang Seok Pil and Seoung Youn Lee, (2012), Production of aqueous spherical gold nanoparticles using conventional ultrasonic bath, Nanoscale Research lettters, 7:420 21 Li, G.H., Su, F.H., Ma, B.S, Ding, K., (2004), Photoluminescence of doped ZnS nanoparticles under hydrostatic pressure, phys.stat.sol (b), 241, No.14,3248-3256 22 Li Z.Q., Liu Q.Q., Li J.J., Sun Z., Chen Y.W., Yang Z., Huang S.M., (2012), Growth of Zn doped Cu(In, Ga)Se2 thin films by RF sputtering for solar cell applications, Solid-State Electronics, Vo 68, pp 80 84 23 Lian-sheng Jiao, Li Niu, Jing Shen, Tianyan You, Shaojun Dong and Ari Ivaska, (2005), Simple azo derivatization on 4-aminothiophenol/Au monolayer, Electro.Com 7, pp 219 222 24 Lin Yow-Jon, Tsai Chia-Lung, Liu W.R Hsieh, Hsu C.-H., Tsao Hou-Yen, Chu Jian-An, Chang Hsing-Cheng, (2009), Effect of ultraviolet treatment on the contact resistivity and electronic transport at the Ti/ZnO interfaces, Journal of Applied Physics 106, pp 013701-1 013701-5 25 Liu Jun, Ma Junfeng, Liu Ye, Song Zuwei, Sun Yong, Fang Jingrui, (2009), Systhesis of nanoparticles via hydrothermal process assisted by microemulsion technique, China Building Materials Academy, China 26 Lo, H., Y Sylvia, Wang Yung-Yun and Wan Chi-Chao, (2007), Synthesis of PVP stabilized Cu/Pd nanoparticles with citrate complexing agent and its 49 application as an activator for electroless copper desposition, Journal of colloid and Interface Science, Volume 310, Issue 1, pp 190-195 27 Luu Manh Quynh, Nguyen Minh Hieu, Nguyen Hoang Nam, (2014), Fast and Diagnostic Using Fe3O4 Magnetic Nanoparticles and Light Emitting ZnS/Mn Nanoparticles, VNU Jounal of Science, Vol.30, No.3 1-11 28 Murphy, C J., Sau, T., Gole, A and Orendorff, C., (2005), Surfactantdirected synthesis and optical properties of one-dimensional plasmonic metallic nanostructures MRS Bull., 30, pp 349355 29 Nan Xiao and Chenxu Yu, (2010), Rapid-Response and Highly Sensitive Noncross-Linking Colorimetric Nitrite Sensor Using 4-Aminothiophenol Modified Gold Nanorods, Anal Chem 2010, 82, 36593663 30 N T Trang, L M Quynh, T V Nam, H N Nhat, (2013), Charge transfer at organic-inorganic interface of surface-activated PbS by DFT method Surface Science., 608, pp 67-73 31 Ocana, M., Hsu, W P ADN Matijevic, E., (1991), Preparation and properties of uniformcoated colloidal particles, Titania on zinc oxide Langmuir, 7, pp 29112916 32 Ogawa T, Kanemitsu, (1996), Optical properties of Low Dimensional Materials, pp 217 222 33 Otto, C., van den Tweel, T J J., de Mul, F F M., and Greve, J., (2005), Surface-enhanced Raman spectroscopy of DNA bases, Journal of Raman Spectroscopey 34 Parvaneh Iranmanesh, Samira Saeednia, and Mohsen Nourzpoor, (2015), Characterization of ZnS nanoparticles synthesized by co-precipitation method, Vali-e-Asr University of Rafsanjan, Iran 35 Qi Xiao, Chong Xiao., (2008), Synthesis and photoluminescence of watersoluble Mn:ZnS/ZnS core/shell quantum dots using nucleation-doping strategy Optical Materials , 31(2), pp 455-460 50 36 Qin, D., Xiaoxiao, H., Wang, K., Xiao, J.Z., Tan, W., ADN Chen, J., (2007), Fruorescent nanoparticles based indirect immunofluorescence microscope for detection of Mycobacterium tuberculosis Hindawi Publishing Corporation, JouARNl of Biomedicine ADN Biotechnology, Vol Article ID 89364: 1-9 37 Raju Kumar ChADNrakar, Bagle, R., N., and ChADNra, B., P., (2015), Systhesis, characterization ADN thermoluminescence studies of Mn-doped ZnS nanoparticles, The Jourrnal of Biological ADN Chemical Luminessence 38 Rodrigo Marques Ferreira, Maycon Motta, Augusto Batagin-Neto, Carlos Ferderico de Oliveira Graeff, Paulo Noronha Lisboa-Filho, Francisco Carlos Lavarda, (2014), Theoretical Investigation of Geometric Cofigurations and Vibrational Spectra in Citric Acid Complexes, Materials Research, Universidade Estadual Paulista 39 Roman Tuma, George J Thomas Jr, (2006), Raman Spectroscope of Viruses, Viley Online Library 40 Rosensweig, R.E., (1985), Ferrohydrodynamics, Cambridge University Press 41 Sharma Manoj, Jain Turan, Singh Sukhvir, and Pandey, O.P., (2012), Tunable emission in surface passivated Mn-ZnS nanophosphors and its application for Glucose sensing, Department of Nanotechnology, Sri Guru Granth Sahib World University, Fatehgarh Sahib-140407, Punjab, India 42 Swapna K., Mahamuda S., Srinivasa Rao A, Shakya S., Sasikala T., Haranath D., Vijaya Prakash G., (2014), Optical studies of Sm3+ ions doped zinc alumino bismuth borate glasses, Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectros, pp 53-56 43 Tiwary, K., P., Choubey, S., K., ADN Sharma, K., (2013), Structural and 51 Optical properties of ZnS nanoparticles synthesized by microwave irradiation method, Birla Institute of Technology, Patna Campus, India 44 Tran Thi Quynh Hoa, Le Van Vu, Ta Dinh Canh, and Nguyen Ngoc Long, (2009), Preparation of ZnS nanoparticles by hydrothermal method, Vietnam National University, Vietnam 45 Vij, D.R and Singh, N., Luminescence and Related Properties of II-VI Semiconductor, p.203 46 Y.Liu, M Tourbin, S.Lachaize, and P Guiraud, (2013), Silica nanoparticles separation from water: aggregation by cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), Chemosphere, Elsevier, 2013, vol 92, pp 681-687 47 Yu Zhi-gang and Lai Y Rebecce, (2013), Effect of Signaling Probe Conformation on Sensor Performance of a Displacement-Based Electrochemical DNA Sensor, Anal Chem, 85(6), pp 3340 3346 52 ... pháp đồng kết tủa kết hợp siêu âm Hình 2.1 Sơ đồ 2.1 Sơ đồ hình mô thí nghiệm chế tạo hạt nano ZnS phƣơng pháp đồng kết tủa kết hợp siêu âm Sơ đồ chế tạo hạt nano ZnS phƣơng pháp đồng kết tủa kết. .. sử dụng trình thí nghiệm chế tạo hạt nano ZnS phương pháp đồng kết tủa kết hợp siêu âm 2.1.2 Quy trình chế tạo Các hạt nano ZnS đƣợc chế tạo phƣơng pháp hóa ƣớt Trong dung dịch, tinh thể ZnS. .. 2.1 Chế tạo hạt nano ZnS phƣơng pháp đồng kết tủa kết hợp siêu âm .21 2.1.1 Dụng cụ hóa chất .21 2.1.2 Quy trình chế tạo 21 2.2 Mô hình đánh giá khả ứng dụng hạt ZnS cảm biến