SINH TỔNG HỢP NANO BẠCBằng vi khuẩn escherichia coli.tổng quannội dung nghên cứukết luận1. Mục đích nghiên cứuSinh tổng hợp hạt nano bạc từ vi khuẩn Escherichia coli bằng phương pháp quang phổ UVVIS và phân tích kích thước hạt.
Bài báo cáo SINH TỔNG HỢP NANO BẠC BẰNG VI KHUẨN ESCHERICHIA COLI Họ tên sinh viên: TỔNG QUAN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU KẾT LUẬN A TỔNG QUAN Mục đích nghiên cứu Sinh tổng hợp hạt nano bạc từ vi khuẩn Escherichia coli phương pháp quang phổ UV-VIS phân tích kích thước hạt 2.Khái niệm Cơng nghệ nano Là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo ứng dụng cấu trúc thiết bị hệ thống việc điều khiển hình dáng, kích thước qui mơ nanomet Đối tượng công nghệ nano vật liệu nano Vật liệu nano Là loại vật liệu có cấu trúc hạt, sợi, ống, mỏng, có kích thước đặc trưng khoảng từ 1-100 nm Hạt nano kim loại Là hạt có kích thước nano tạo thành từ kim loại, hạt nano vàng, nano bạc… Hạt nano có tính chất thú vị Một tính chất màu sắc hạt nano phụ thuộc nhiều vào kích thước hình dạng chúng ● Hạt nano bạc -Kích thước từ 0,1 đến 100nm -Bạc nano thường dạng dung dịch keo với chất bảo vệ polymer (polyvinylalcol PVA, polyethylenglycol PEG, polyvinyl pyrolidone PVP) để hạt nano bạc không bị kết tụ ĐẶC ĐIỂM •Diệt 650 loại vi khuẩn •Hiệu cao •Tác dụng nhanh •Khơng độc •Khơng kích thích •Khơng gây dị ứng 3.Vi khuẩn E.coli E.Coli trực khuẩn gram âm, có hai đầu tròn, kích thước từ 0.5 đến micromet Di động tiêu mao, khơng có bào tử B NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Có nhiều phương pháp để chế tạo hạt nano Ag phương pháp hóa học, sinh học, vật lý… Nhiều phương pháp vật lý hóa học sử dụng rộng rãi để tạo hạt nano Ag đơn phân tán Nhưng độ ổn định sử dụng hóa chất độc hại vấn đề quan tâm Việc sử dụng hóa chất độc hại bề mặt hạt nano dung môi khơng phân cực q trình tổng hợp giới hạn ứng dụng vào lâm sàng Do vậy, việc phát triển phương pháp sạch, tương hợp sinh học, không độc hại, thân thiện với môi trường cơng nhận Q trình tổng hợp sinh học mang lại lợi ích mặt mơi trường, chi phí sản xuất thấp, thời gian tối thiểu cần thiết, tiết kiệm lượng không độc hại Các vi sinh vật vi khuẩn, nấm nghiên cứu tổng hợp hạt nano kim loại Sinh tổng hợp hạt nano giúp tiến tới “hóa học xanh” kết nối công nghệ nano công nghệ vi sinh Dựa vào vị trí đám nguyên tử nano bạc, người ta chia trình tổng hợp sinh học thành dạng: Tổng hợp nội bào Tổng hợp ngoại bào Tổng hợp nội bào Sản phẩm nano bạc tạo nằm bên tế bào Các chủng vi sinh vật có khả tổng hợp nano bạc nội bào Psedomonas stutzeri, Rhodococcus sp, Verticillium sp Bacillus licheniformis Vì sản phẩm nano bạc tạo nằm tế bào nên để nhận sản phẩm cần phải phá vỡ màng tế bào hóa chất sóng siêu âm, sau ly tâm tách bỏ mảnh vỡ tế bào Theo S.Basavaraja ưu điểm q trình kiểm sốt kích thước hạt nano bạc Tổng hợp ngoại bào Sản phẩm tạo nằm bên tế bào vi sinh vật Các chủng Fusarium oxysporum, Fusarium semitectum, Aspergillus fumigatus, Aspergillus flavus, Phaenerochaete chrysosporium, Lactobacillus sp, Thermomonospora, Penicillium fellutanum, Pleurotus sajor caju … tổng hợp nano bạc theo kiểu Để thu sản phẩm nano bạc ngoại bào cần dùng phương pháp tách tế bào khỏi dịch nuôi cấy ly tâm, lọc… sau thu lấy phần dịch Cơ chế trình tổng hợp nano bạc vi sinh vật chưa tìm hiểu tường tận đa số giả thuyết cho trình liên quan đến hoạt động enzyme khử nitrate (nitrate reductase) vi sinh vật tiết Quá trình khử bắt đầu vận chuyển electron từ chất cho electron đến Ag+ để khử ion Ag+ tạo thành nguyên tử Ag Tạo sinh khối ● ● ● ● ● Vi khuẩn E.coli trực khuẩn hiếu khí yếm khí tùy tiện Các chủng vi khuẩn E.coli nuôi cấy hai môi trường lỏng khác môi trường nước dinh dưỡng môi trường LB Các lọ nuôi cấy ủ máy lắc quỹ đạo 27 oC khuấy 220 rpm S sinh khối thu hoạch sau 24 tăng trưởng ly tâm 12000 rpm 10 phút Các vật liệu bề mặt thu thập để tiếp tục phản ứng để tổng hợp hạt nano Môi trường Nutrient Broth [MT2] (HiMedia – India) ● Môi trường LB: ● Thành phần: + Cao thịt 1,5g + Cao nấm men 1,5g pH = 7,4 ± 0,2 : 10g + Cao nấm men : 5g : 10g + Nước cất vừa đủ : 1000ml ● + Nước cất vừa đủ 1000ml ● + Pepton + NaCl + Pepton 5g + NaCl 5g Thành phần: ● Khử trùng 121 oC 20 phút Điều chỉnh pH =7 Tổng hợp nano bạc Mẫu thu được thêm vào bình phản ứng có chứa bạc nitrat (AgNO3) nồng độ 10-3 M (1%, v / v) trộn đều.Mẫu so sánh ( khơng có AgNO3, có sinh khối) chạy với điều kiện thực nghiệm Phản ứng lớp ( ion trên) với Ag + thực điều kiện sáng 24 Sự thay đổi màu sắc sau 24 từ màu vàng trắng ban đầu đến màu nâu, cho thấy tổng hợp hạt nano bạc Nhận xét ● Các chủng vi khuẩn E coli tiêm vào môi trường khác LB môi trường Broth Nutrient (canh nuôi cấy) Cả hai môi trường cho thấy lượng sinh khối tổng hợp hạt nano bạc môi trường LB tối đa so với môi trường chứa chất dinh dưỡng ● ● ● Thể cấu tạo tổng hợp hạt nano môi trường đặc trưng thay đổi màu sắc từ trắng ngà sang nâu Khi thêm ion Ag+ vào bề mặt môi trường nuôi cấy kết mẫu hình thành màu nâu, cường độ màu tăng lên thời gian lên men giảm Ag Mẫu đối chiếu (khơng có bạc nitrat) cho thấy khơng có hình thành màu sắc nuôi cấy thời gian điều kiện nuôi cấy Phổ UV-VIS ● ● ● ● ● Mẫu so sánh cho thấy khơng có rõ ràng hấp thụ khoảng 300 đến 900 nm Các mẫu tiếp xúc với dung dịch bạc nitrat cho thấy phổ rộng khoảng 390 đến 410 nm Sự diện cộng hưởng rộng cho thấy kết hợp hạt nano bạc dung dịch Thấy 370 nm tương ứng với chuyển động ngang plasmon hạt nano bạc, đỉnh 390 nm kích thích dao động plasmon theo chiều dọc Phổ với dải dải liên kết với cộng hưởng plasmon bề mặt kim loại bạc nano kích cỡ, xác nhận xuất hạt nano bạc dung dịch nuôi cấy sau tiếp xúc với tia UV Đo kích thước hạt Các thí nghiệm phân tích kích thước hạt thực phương pháp đo độ nhiễu laser Sử dụng băng quang học nhỏ gọn, CILAS 1064 tích hợp nguồn laser có trình tự với 0º 45º Các phép đo thực khoảng từ 0,04 đến 500 μm Máy phân tích kích thước hạt laser Cilas 1190 C KẾT LUẬN • • Tổng hợp nano bạc phương pháp theo hướng sinh học thân thiện với môi trường đặc biệt ý Bạc nano có hoạt tính diệt khuẩn cao, khơng độc hại với người mơi trường, có nhiều ứng dụng như: khử trùng, sát trùng, khử mùi hôi,…