Hướng dẫn học sinh vận dụng phương pháp nghiên cứu khoa học thực hiện đề tài “Nghiên cứu phân bố sinh học của thuốc Transferrin mang gadolini bằng phương pháp khối phổ plasma cao tần cảm

Ở trường trung học, dạy học theo hướng tiếp cận tích cực hiện nay là hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học trên cơ sở sử dụng kiến thức cơ bản có được, kết hợp kiến thức tự hoàn thiện, định hướng từ giáo viên, đề xuất giải pháp cho các vấn đề phát sinh trong thực tiễn một cách linh hoạt và sáng tạo . Vì lý do này, tôi đã hướng dẫn sinh viên thực hiện dự án Nghiên cứu phân phối sinh học của thuốc transferrin mang gadolini bằng phương pháp phổ khối plasma tần số cao cảm ứng (ICP-MS).

HƯỚNG D N H C SINH V N D NG PHẪ Ọ Ậ Ụ ƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U KHOA H C TH CỨ Ọ Ự  

HI N Đ  TÀI “NGHIÊN C U PHÂN B  SINH H C C A THU C TRANSFERRIN MANGỆ Ề Ứ Ố Ọ Ủ Ố   GADOLINI B NG PHẰ ƯƠNG PHÁP KH I PH  PLASMA CAO T N C M  NG  (ICP­MS)”Ố Ổ Ầ Ả Ứ

Tóm t t. ắ Ở ườ tr ng trung h c, d y h c theo họ ạ ọ ướng ti p c n tích c c hi n nay là hế ậ ự ệ ướng d n h c sinhẫ ọ   nghiên c u khoa h c trên c  s  s  d ng ki n ứ ọ ơ ở ử ụ ế th c c  b n có đứ ơ ả ược, k t h p ki n ế ợ ế th c t  hoàn thi n,ứ ự ệ  

đ nh hị ướng t  giáo viên, đ  xu t gi i pháp cho các v n đ  phát sinh trong th c ti n m t cách linh ho từ ề ấ ả ấ ề ự ễ ộ ạ  

và sáng t o . Vì lý do này, tôi đã hạ ướng d n sinh viên th c hi n d  án "Nghiên c u phân ph i sinh h cẫ ự ệ ự ứ ố ọ  

c a thu c transferrin mang gadolini b ng phủ ố ằ ương pháp ph  kh i plasma t n s  cao c m  ng (ICP­ổ ố ầ ố ả ứ MS)"

T  khóa: ừ  s  d ng, phát tri n, năng l c nghiên c u khoa h c, phân b  sinh h c, transferrinử ụ ể ự ứ ọ ố ọ

1 M  đ u ở ầ

Năng l c (NL) nghiên c u khoa h c (NCKH) là m t trong nh ng NL r t quan tr ng c n phát tri nự ứ ọ ộ ữ ấ ọ ầ ể   cho h c sinh (HS) ph  thông đ c bi t là HS Trung h c ph  thông (THPT); là c  s  quan tr ng đ  phátọ ổ ặ ệ ọ ổ ơ ở ọ ể   tri n các ể NL chung cho HS đã được B  Giáo d c và Đào t o (GD &ĐT) xác đ nh trong Chộ ụ ạ ị ương trình Giáo 

d c ph  thông t ng th  (12/2018) [1] (NL t  ch  và t  h c; NL giao ti p và h p tác; NL gi i quy t v nụ ổ ổ ể ự ủ ự ọ ế ợ ả ế ấ  

đ  và sáng t o) v àề ạ  NL đ c thù đó là NL Hóa h c ặ ọ   trong Chương trình giáo d c ph  thông môn Hóa h cụ ổ ọ   (12/2018) [2]

M t khác, t  năm 2012 B  GD & ĐT đã ặ ừ ộ tô ch c ̉ ư cuôc thi ́ ̣ sáng t o kạ hoa h c k  thu t ọ ỹ ậ (KHKT)  (ngày nay g i là cu c thi KHKT) ọ ộ dành cho HS Trung h c,ọ  kh ng đ nh t m quan tr ng vi c phát tri n NLẳ ị ầ ọ ệ ể   NCKH cho HS THPT hi n nay.ệ  Vì v y vi c hậ ệ ướng d n HS NCKH là m t trong v n đ  quan tr ng và c nẫ ộ ấ ề ọ ầ   thi t cho HS lĩnh h i đế ộ ược tri th c khoa h c.ứ ọ

Y h c ngày nay đã đ t đọ ạ ược nh ng ti n b  vữ ế ộ ượ ật b c trong ch n đoán và đi u tr  các lo i b nhẩ ề ị ạ ệ  

mà cách đây không lâu được coi là nan y. Dù v y, nh ng b nh liên quan t i não nh  ung th , hayậ ữ ệ ớ ư ư   alzheimer,… v n ch a có các li u pháp ch a tr  và ch n đoán m t cách hi u qu  nh tẫ ư ệ ữ ị ẩ ộ ệ ả ấ1. Nguyên nhân chủ 

y u d n t i v n đ  này là kh  năng đi xuyên qua thành m ch máu não đ  t i m c tiêu bên trong c a cácế ẫ ớ ấ ề ả ạ ể ớ ụ ủ  

lo i thu c thông thạ ố ường. Hi n nay, ch  có kho ng 5% các lo i thu c có kh  năng này và trong s  đó cóệ ỉ ả ạ ố ả ố  

r t ít lo i có hi u qu  tr  li u c n thi t. Trong s  các  ng viên thu c đang đấ ạ ệ ả ị ệ ầ ế ố ứ ố ược nghiên c u trong phòngứ   thí nghi m, h  Transferrin mang thu c có tri n v ng l n đ  ch a tr  các b nh liên quan t i não. Đã cóệ ọ ố ể ọ ớ ể ữ ị ệ ớ   nhi u lo i thu c khác nhau, ví d  nh  các ion kim lo i, các ch t hóa tr  li u, các thu c protein, các gen vàề ạ ố ụ ư ạ ấ ị ệ ố   các h t nano, đạ ược g n lên Tf v i m c đích ch a tr  các kh i u ung th , nhi m khu n… trong não. Tuyắ ớ ụ ữ ị ố ư ễ ẩ   nhiên quá trình phát tri n nh ng thu c nh  v y g p r t nhi u khó khăn n u không có phể ữ ố ư ậ ặ ấ ề ế ương pháp h uữ  

hi u theo dõi phân b  và xác đ nh hàm lệ ố ị ượng c a chúng trong các c  quan n i t ng và các d ch sinh h củ ơ ộ ạ ị ọ  

do s  có m t v i hàm lự ặ ớ ượng l n c a Tf n i sinh trong c  th  V n đ  c p thi t hi n nay là c n ph i cóớ ủ ộ ơ ể ấ ề ấ ế ệ ầ ả  

phương pháp nghiên c u phân b  c a Tf mang thu c có đ  nh y và đ  ch n l c cao đ  ph c v  quá trìnhứ ố ủ ố ộ ạ ộ ọ ọ ể ụ ụ   thi t k  thu c hi u qu  Thay th  thành công Gd vào v  trí c a ion Fe (III) trong phân t  Tf và Tf mangế ế ố ệ ả ế ị ủ ử   thu c s  giúp chúng ta d  dàng theo dõi đố ẽ ễ ược quá trình di chuy n c a Tf mang thu c trong c  th  b ngể ủ ố ơ ể ằ  

phương pháp ICP­MS. Xây d ng thành công phự ương pháp phân tích m i này, chúng ta s  có trong tayớ ẽ   công c  đ  tr  l i chính xác các câu h i quan tr ng thụ ể ả ờ ỏ ọ ường được đ t ra trong quá trình phát tri n thu c;ặ ể ố  

đó là, phân b  sinh h c c a thu c nh  th  nào sau khi đố ọ ủ ố ư ế ược đ a vào c  th ? Ho t t  có đư ơ ể ạ ố ược đ a t iư ớ   đích không? có vượt qua được các hàng rào sinh lý không? Đ  b n và  n đ nh c a thu c trong c  th  raộ ề ổ ị ủ ố ơ ể   sao (có b  polime hóa hay phân h y)?ị ủ

D a trên nh ng căn c  nh  v y, tôi đã ti n hành hự ữ ứ ư ậ ế ướng d n h c sinh nghiên c u đ  tài ẫ ọ ứ ề “Nghiên 

c u phân b  sinh h c c a thu c transferrin mang gadolini b ng ph ứ ố ọ ủ ố ằ ươ ng pháp kh i ph  plasma cao t n ố ổ ầ  

c m   ng  (ICP­MS)” ả ứ  trong cu c thi ViSEF năm 2019 t i Hà N i và các em đã đ t gi i Nh t trong lĩnhộ ạ ộ ạ ả ấ  

v c Hóa h c.ự ọ

2.1. Năng l c nghiên c u khoa h c và các tiêu chí bi u hi nự ứ ọ ể ệ

2.1.1 Khái ni m năng l c nghiên c u khoa h cệ ự ứ ọ

Có nhi u công trình đã đ  c p đ n năng l c khoa h c, năng l c NCKH tuy nhiên, theoề ề ậ ế ự ọ ự   chúng tôi, khái ni m năng l c khoa h c và NCKH dệ ự ọ ưới đây phù h p nh t v i HS ph  thông.ợ ấ ớ ổ

Năng l c khoa h c c a HS ph  thông là kh  năng th c hi n vi c ti p nh n và v n d ngự ọ ủ ổ ả ự ệ ệ ế ậ ậ ụ  

ki n th c khoa h c đ  gi i quy t các v n đ  khoa h c đế ứ ọ ể ả ế ấ ề ọ ược đ nh trị ước trong nh ng tình hu ngữ ố  

c  th , ho c các v n đ  th c ti n đ n gi n m t cách hi u qu , t  đó có th  đ  xu t ý tụ ể ặ ấ ề ự ễ ơ ả ộ ệ ả ừ ể ề ấ ưởng  khoa h c m i sáng t o và hi u qu  h n. Năng l c khoa h c c a h c sinh  đọ ớ ạ ệ ả ơ ự ọ ủ ọ ược đánh giá qua 

phương th c và k t qu  ho t đ ng c a HS khi gi i quy t v n đ  khoa h c.ứ ế ả ạ ộ ủ ả ế ấ ề ọ

Năng l c NCKH c a HS ph  thông là s  v n d ng ki n th c, k  năng khoa h c đ  gi iự ủ ổ ự ậ ụ ế ứ ỹ ọ ể ả   quy t các v n đ  khoa h c trong m t b i c nh nh t đ nh qua đó đ t đế ấ ề ọ ộ ố ả ấ ị ạ ược m c đích nghiên c u làụ ứ  

t o ra và công b  s n ph m trong quá trình h c t p.ạ ố ả ẩ ọ ậ

2.1.2. Các tiêu chí bi u hi n c a năng l c nghiên c u khoa h c [3,4,5]ể ệ ủ ự ứ ọ

 T  khái ni m NL NCKH  đã đ  xu t, ừ ệ ề ấ theo chúng tôi  năng l c ự NCKH bao g m 5 năng l c thànhồ ự  

ph n sau: hình thành gi  thuy tầ ả ế  NC; thi t k  phế ế ương án NC; ti n hành ế NC th c nghi m và thu th p k tự ệ ậ ế  

qu  ả NC th c nghi m; phân tích k t qu  ự ệ ế ả  th c nghi m và rút ra k t lu n;  trình bày k t qu  và đánh giáự ệ ế ậ ế ả  

k t qu  ế ả NCKH.  Trong m i năng l c thành ph n l i đỗ ự ầ ạ ược c u trúc b i m t trình t  logic các tiêu chí ấ ở ộ ự / 

bi u hi n ể ệ t  th p đ n caoừ ấ ế

B ng 1. C ả ấ u trúc c a NL NCKH ủ

Năng l c NCKHự

Các   năng   l c     thànhự  

ph nầ

Tiêu chí / Bi u hi n c a NL NCKHể ệ ủ

  1. Xác đ nh v n đ  vàị ấ ề  

hình   thành   gi   thuy tả ế  

nghiên c u (GTNC)ứ

1.1. Đ  xu t  và l a ch n câu h i nghiên c u (CHNC).ề ấ ự ọ ỏ ứ 1.2. Đ  xu t và l a ch n gi  thuy t nghiên c u (GTNC).ề ấ ự ọ ả ế ứ

2   Đ   xu t,   thi t   kề ấ ế ế 

phương án  th c nghi mự ệ  

đ  ki m ch ng GTNCể ể ứ

 2.1. Đ  xu t phề ấ ương án th c nghi m: Tên các thí nghi m, d ng c / thi tự ệ ệ ụ ụ ế  

b , hóa ch t/ v t li u tị ấ ậ ệ ương  ng.ứ 2.2. Thi t k  phế ế ương án  NC th c nghi m: Tên thí nghi m, Cách ti n hànhự ệ ệ ế   thí nghi m (Trình bày k t h p mô t  ho c hình v ) , cách thu th p k t quệ ế ợ ả ặ ẽ ậ ế ả 

t  thí nghi m (L p b ng thu th p thông tin (Phi u thí nghi m g m tên thíừ ệ ậ ả ậ ế ệ ồ   nghi m, cách ti n hành, hi n tệ ế ệ ượng, s  li u các l n thí nghi m n u có).ố ệ ầ ệ ế

3   Ti n   hành   th cế ự  

nghi m     theo   quy   trìnhệ  

NC   đã   thi t   k     nh mế ế ằ  

thu th p thông tin.ậ

3.1. L y d ng c , l p đ t d ng c  (N u có) theo thi t k  ấ ụ ụ ắ ặ ụ ụ ế ế ế 3.2. L y hóa ch t an toàn và th c hi n ph n  ng thành công.ấ ấ ự ệ ả ứ 3.3. Quan sát và ghi k t qu  vào phi u thu th p thông tin (quan sát  và môế ả ế ậ  

t  hi n tả ệ ượng)

X  lí ch t th i đ c h i sau thí nghi m.ử ấ ả ộ ạ ệ

4. Phân tích  d  li u  vàữ ệ  

rút ra k t lu n.ế ậ 4.1. Phân tích các d  li u thu đữ ệ ược và rút ra nh n xét.ậ

T  b ng thu th p d  li u, có th  t o b ng phân tích d  li u,  (Gi i thíchừ ả ậ ữ ệ ể ạ ả ữ ệ ả  

hi n tệ ượng, xác đ nh ch t t o thành, Vi t PTHH, Rút ra nh n xét).ị ấ ạ ế ậ 4.2. T ng h p k t qu , vi t báo cáo k t qu  th c nghi m.ổ ợ ế ả ế ế ả ự ệ

 (T ng h p k t qu  t  các thí nghi m, phân tích và rút ra nh n xét chungổ ợ ế ả ừ ệ ậ  

t  k t qu  c a toàn b  quá trình th c nghi m).ừ ế ả ủ ộ ự ệ

5. Trình bày k t qu  NCế ả  

đánh giá và t  đánh giáự 5.1. Trình bày k t qu  NC.ế ả

Nêu k t lu n và các minh ch ng t  thí nghi m. S  phù h p gi a k t quế ậ ứ ừ ệ ự ợ ữ ế ả 

TN và  gi  thuy t khoa h c nêu ra.ả ế ọ

5.2. Đánh giá và t  đánh giá k t quự ế ả

­ T  đánh giá và rút kinh nghi m kh c ph c h n ch  c a nhóm mình.ự ệ ắ ụ ạ ế ủ

­ Nh n xét đánh giá  u đi m  và h n ch  c a nhóm b n.ậ ư ể ạ ế ủ ạ 2.2. Quy trình t  ch c cho h c sinh nghiên c u khoa h c nh m phát tri n năng l c tìm tòi nghiênổ ứ ọ ứ ọ ằ ể ự  

c u khoa h c cho h c sinhứ ọ ọ

D a trên khái ni m NL NCKH c a HS THPT nói chung, quy trìnhự ệ ủ  phát tri n NL NCKH cho HSể  

được nhóm tác gi  đ  xu t trong. K t qu   NC v  phát tri n NL cho HS thông qua d y h c,  k t qu  rènả ề ấ ế ả ề ể ạ ọ ế ả  

k  năng  NCKH cho HS  trỹ ường THCS [5], kinh nghi m hệ ướng d n HS NCKH tham gia k  thi Khoa h cẫ ỳ ọ  

k  thu t c p qu c gia  các đ  tài   THPT chuyên Tr n Phú, H i Phòng, căn c  vào đ c đi m c a HSỹ ậ ấ ố ề ở ầ ả ứ ặ ể ủ  

trường THPT nói chung đ  xu t ề ấ quy trình t  ch c cho HS NCKH ổ ứ trong d y h c Hóa h c ạ ọ ọ  g m các bồ ướ  c sau:

B c 1: ướ   Đ nh h ngị ướ  nghiên c u và xác đ nh s  b  tên đ  tài nghiên c u ứ ị ơ ộ ề ứ

­ GV đ a ra đ nh hư ị ướng tìm tòi nghiên c u (TTNC) cho HS.ứ

­ HS th o lu n hình thành ý tả ậ ưởng NC và xác đ nh tên đ  tài NC.ị ề

B ướ c 2: Nêu câu h i nghiên c u, gi  thuy t nghiên c u và chính xác hóa tên đ  tài nghiên c uỏ ứ ả ế ứ ề ứ

­ Nêu được m t s  k t qu  NC đã có có liên quan: HS NC t ng quan.ộ ố ế ả ổ

­ Đ  xu t CHNC: HS đ  xu t CHNC.ề ấ ề ấ

­ Xây d ng GTNC: HS đ  xu t GTNC.ự ề ấ

B ướ c 3:   L p k  ho ch nghiên c u ậ ế ạ ứ (Đ  xu t ph ề ấ ươ ng án th c nghi m, tìm tòi) ự ệ

­ Thu th p thông tin có liên quan: NC t ng quan.ậ ổ

­ Đ  xu t phề ấ ương án th c nghi m:ự ệ

+  M c đích, tên các thí nghi m,  có l p lu n.ụ ệ ậ ậ

+ D  ki n: D ng c , v t li u, cách ti n hành, cách thu th p thông tin và x  lí thông tin.ự ế ụ ụ ậ ệ ế ậ ử

+ Phân công nhi m v : Th i gian, nhi m v , ng i đ c phân công, ph ng ti n, d  ki n k t qu ệ ụ ờ ệ ụ ườ ượ ươ ệ ự ế ế ả

­ Báo cáo k t qu  theo m u báo cáo k t qu  Hoàn thi n k  ho ch TTNC.ế ả ẫ ế ả ệ ế ạ

B ướ c 4: Th c hi n phự ệ ương án th c nghi m tìm tòi nghiên c u theo k  ho ch đã l pự ệ ứ ế ạ ậ

­ Ti n hành  k  ho ch NC theo đúng k  ho ch.ế ế ạ ế ạ

­ Ti n hành l p đi l p l i  m t s  l n các thí nghi m, có thay đ i m t s  đi u ki n c n thi t c aế ặ ặ ạ ộ ố ầ ệ ổ ộ ố ề ệ ầ ế ủ   thí nghi m.ệ

B ướ c 5: Thu th p d  li u thô và phân tích k t quậ ữ ệ ế ả

­ Thu th p thông tin t  th c nghi m, tìm tòi.ậ ừ ự ệ

 ­ Phân tích, x  lý s  li u th c nghi m, thông tin thu th p đử ố ệ ự ệ ậ ược

­ Ki m ch ng GTNC.ể ứ

B ướ c 6 : Vi t báo cáo k t qu  nghiên c u theo m uế ế ả ứ ẫ

­ T ng h p k t qu  NCKH: Nh n m nh cái m i thu đổ ợ ế ả ấ ạ ớ ược sau quá trình  NCKH

­ Vi t báo cáo theo c u trúc  đã quy đ nh.ế ấ ị

B ướ c 7: Trình bày và đánh giá k t quế ả

­ Trình bày k t qu  NC.ế ả  Đánh giá k t qu  ế ả NC và NL NCKH c a HS.ủ

Gi i thi u m t đ  tài minh h a cho vi c h ớ ệ ộ ề ọ ệ ướ ng d n HS NCKH ẫ

Trên c  s  khái ni m và các tiêu chí, bi u hi u c a năng l c nghiên c u khoa h c. Tôi đãơ ở ệ ể ệ ủ ự ứ ọ  

hướng d n em Dẫ ương Tr n Nh t Minh và Dầ ậ ương Ng c Mai th c hi n đ  tài ọ ự ệ ề “Nghiên c u phânứ  

b  sinh h c c a thu c transferrin mang gadolini b ng phố ọ ủ ố ằ ương pháp kh i ph  plasma caoố ổ  

t n c m   ng  (ICP­MS)”ầ ả ứ  

­GV đ nh h ị ướ ng tên đ  tài nghiên c u:tăng hi u qu  c a thu c trong vi c đi u tr  các b nh v ề ứ ệ ả ủ ố ệ ề ị ệ ề   não 

­ B  câu h i đ  HS có th  tìm hi u tr ộ ỏ ể ể ể ướ c trên m ng ho c gia đình các v n đ  xung quanh các ạ ặ ấ ề  

b nh v  não và các lo i thu c ch a tr ệ ề ạ ố ữ ị

­ Giao cho cá nhân HS chu n b  tr ẩ ị ướ c 2 tu n, vi t báo cáo thu th p thông tin. N i dung c  th : ầ ế ậ ộ ụ ể  

Đ  xu t  đ nh h ề ấ ị ướ ng v  quy trình, các CHNC, GTNC, đ  xu t PATN TTNC, phân tích d  li u thu th p ề ề ấ ữ ệ ậ  

đ ượ c và rút ra  k t lu n ế ậ

H c sinh ọ

­  Tích c c tìm hi u trên sách, báo, internet  m t s  bài vi t có liên quan v  các n i dung GV giao cho ự ể ộ ố ế ề ộ

­ Đ c l p vi t k t qu  c a cá nhân ộ ậ ế ế ả ủ

B ướ c 2: Nêu câu h i nghiên c u, gi  thuy t nghiên c u và chính xác hóa tên đ  tài nghiên c uỏ ứ ả ế ứ ề ứ

Câu h i nghiên c u ỏ ứ

­ T i sao trong xã h i hi n đ i v i n n y h c tiên ti n, các b nh v  não l i ch a có thu c đ c tr ?ạ ộ ệ ạ ớ ề ọ ế ệ ề ạ ư ố ặ ị

­ T i sao ch  có 5% các lo i thu c trên th  trạ ỉ ạ ố ị ường có th  đi vào não?ể

­ Làm sao đ  thi t k , phát tri n thu c có kh  năng xuyên qua thành m ch máu não và ch a cácể ế ế ể ố ả ạ ữ  

b nh trong não m t cách hi u qu  nh t.ệ ộ ệ ả ấ

­ Có th   ng d ng Tf đ  đ a thu c đi qua thành m ch máu não để ứ ụ ể ư ố ạ ược không?

­ Thu c sau khi g n lên Tf li u còn gi  đố ắ ệ ữ ược ho t tính ch a b nh không?ạ ữ ệ

­ Làm th  nào đ  theo dõi đế ể ược thu c Tf sau khi tiêm vào c  th ?ố ơ ể

Gi  thuy t khoa h c  ả ế ọ

Do s t còn có m t r ng rãi trong t t c  các d ch và mô sinh h c, chúng ta không th  dùng s t làmắ ặ ộ ấ ả ị ọ ể ắ  

ch  th  kim lo i cho thu c Tf đỉ ị ạ ố ược. N u ta có th  thay th  s t trong thu c Tf  b ng các kim lo i ngo iế ể ế ắ ố ằ ạ ạ   sinh có kh  năng t o ph c đả ạ ứ ược v i Tf thì s  m  ra c  h i d  dàng theo dõi đớ ẽ ở ơ ộ ễ ược quá trình di chuy nể  

c a Tf mang thu c trong c  th  b ng phủ ố ơ ể ằ ương pháp ICP­MS

B ướ c 3:   L p k  ho ch nghiên c u ậ ế ạ ứ (Đ  xu t ph ề ấ ươ ng án th c nghi m, tìm tòi) ự ệ

M c tiêu nghiên c u ụ ứ

Qui trình phát tri n và phân tích tính ch t c a thu c trong th  gi i hi n đ i yêu c u các phể ấ ủ ố ế ớ ệ ạ ầ ươ  ng pháp phân tích t i tân nh t đ  xác đ nh phân b  sinh h c và dố ấ ể ị ố ọ ược đ ng h c c a chúng. Các phộ ọ ủ ương pháp 

kh i ph  d n tr  thành d ng c  đ y s c m nh cho nh ng nghiên c u này. Nghiên c u c a chúng tôi baoố ổ ầ ở ụ ụ ầ ứ ạ ữ ứ ứ ủ  

g m m c đích phát tri n và xây d ng quy trình phân tích d a trên phồ ụ ể ự ự ương pháp kh i ph  nh m giúp đố ổ ằ ỡ  quá trình t i  u hóa và xác đ nh tính ch t c a Tf mang thu c. Các m c đích c  th  g m có:ố ư ị ấ ủ ố ụ ụ ể ồ

M c tiêu ụ 1: Nghiên c u ứ đ a ion Gadolini (III) vào thay th  ion s t (III) trong phân t  ư ế ắ ử Tf mang  thu c Lysozyme (Lz­Tf, mô hình thu c ch a nhi m khu n trong não)ố ố ữ ễ ẩ

M c tiêu 2: Nghiên c u ụ ứ phân tích tính ch t c a thu c Gdấ ủ ố 2Lz­Tf

M c tiêu ụ 3: Nghiên c u phân b  sinh h c c a Tf mang thu c trong c  th  sau khi tiêmứ ố ọ ủ ố ơ ể  vào c  thơ ể 

b ng phằ ương pháp kh i ph  plasma cao t n c m  ng (ICP­MS). ố ổ ầ ả ứ

Thi t k  quy trình nghiên c u ế ế ứ

B ướ c 4: Th c hi n phự ệ ương án nghiên c u theo k  ho ch đã l pứ ế ạ ậ

 

a) T ng h p thu c Gdổ ợ ố 2Lz­Tf

Hình 1. S  đ  minh h a ph n  ng g n Lz lên Tf s  d ng thu c th  SATA vad SM(PEG)12 (A), và ơ ồ ọ ả ứ ắ ử ụ ố ử  

kh i ph  minh ch ng liên k t thành công c a SATA lên Lz (B) và  SM(PEG)12 lên Tf (C) ố ổ ứ ế ủ

 

Hình 2. S  đ  liên k t g n Lz (cam) lên Tf (xanh tím) s  d ng thu c th  SATA và SM(PEG)1 ơ ồ ế ắ ử ụ ố ử  

và  S  thay th  ion Fe(III) (tím) trong phân t  Tf b ng ion Gd(III) (đ ) ự ế ử ằ ỏ

b) Nghiên c u phân tích tính ch t c a thu c Gdứ ấ ủ ố 2Lz­Tf

Hình 3. Quy trình thí nghi m nghiên c u tính ch t c a thu c Gd ệ ứ ấ ủ ố 2 Lz­Tf. Các nghiên c u bao g m: ứ ồ  

nhau; Đ  b n và kh  năng đ nh l ộ ề ả ị ượ ng c a thu c trong n n BSA và trong m u huy t t ủ ố ề ẫ ế ươ ng (In­

vitro)

c) Nghiên c u phân b  sinh h c c a Gdứ ố ọ ủ 2Lz­Tf trong chu t b ng ICP­MS và LA ­ICP­MSộ ằ

Hình 4. S  đ  minh h a thí nghi m nghiên c u phân b  sinh h c c a thu c Gd ơ ồ ọ ệ ứ ố ọ ủ ố 2 Lz­Tf trong các m u ẫ  

d ch và mô sinh h c b ng ph ị ọ ằ ươ ng pháp ICP­MS

Hình 5.  nh LA­ICP­MS b n đ  phân b  sinh h c c a các kim lo i  Ả ả ồ ố ọ ủ ạ 57 Fe,  63 Cu, và  157 Gd trong m t s ộ ố   tiêu b n n i t ng chu t thu đ ả ộ ạ ộ ượ c sau khi tiêm thu c Gd ố 2 Lz­Tf.  nh ch p m u đo đ t song song đ  so Ả ụ ẫ ặ ể  

sánh

B ướ c 5: Thu th p d  li u thô và phân tích k t qu  [7,8]ậ ữ ệ ế ả

­ S  phát tri n vự ể ượ ật b c trong lĩnh v c ICP­MS trong vòng m t th p k  qua đã m  ra kh  năngự ộ ậ ỷ ở ả   nghiên c u các kim lo i sinh h c (ví d  các kim lo i liên k t v i protein) trong m u sinh h c sâu t i cácứ ạ ọ ụ ạ ế ớ ẫ ọ ớ   chi ti t ch a t ng th y, bao g m c  vi c đ nh lế ư ừ ấ ồ ả ệ ị ượng v i đ  nh y cao và ch p  nh phân b  kim lo iớ ộ ạ ụ ả ố ạ   trong mô n i t ng. Nghiên c u này đã đóng góp m t phộ ạ ứ ộ ương pháp phân tich m i có đ  nh y và đ  ch nớ ộ ạ ộ ọ  

l c cao d a trên ch  th  kim lo i và phọ ự ỉ ị ạ ương pháp ICP­MS đ  ph c v  quá trình t ng h p và nghiên c uể ụ ụ ổ ợ ứ   phân b  sinh h c c a thu c g n trên Tf. Chúng tôi đã thành công trong vi c t ng h p mô hình thu c Lz­ố ọ ủ ố ắ ệ ổ ợ ố

Tf nh m ch a nhi m khu n trong não cùng v i vi c xây d ng đằ ữ ễ ẩ ớ ệ ự ược b n đ  phân b  c a nó sau khi tiêmả ồ ố ủ   vào chu t. Các k t qu  nghiên c u ch  ra r ng, thu c Gdộ ế ả ứ ỉ ằ ố 2Lz­Tf có đ  b n cao trong c  quá trình b oộ ề ả ả  

qu n và sau khi tiêm vào chu t, Gd không b  các ch t trong máu đ y ra kh i ph c v i Tf. Thêm vào đó,ả ộ ị ấ ẩ ỏ ứ ớ  

thu c Gdố 2Lz­Tf v n có kh  năng liên k t v i TfR và đi qua MMN đ a thu c t i đích bên trong não. Đâyẫ ả ế ớ ư ố ớ  

là kh  năng mà không nhi u lo i thu c có đả ề ạ ố ược

­ Ti p t c nghiên c u t i  u hóa thi t k  thu c đ  có ho t tính t t h n và v n chuy n qua màng ế ụ ứ ố ư ế ế ố ể ạ ố ơ ậ ể máu não v i hi u qu  cao h n. ớ ệ ả ơ

­ Gadolini ngoài kh  năng làm kim lo i ch  th  trong phép đo ICP­MS, nó còn đả ạ ỉ ị ược dùng đ  làmể  

ch t đ i quang hấ ố ướng t  cho phép ch p c ng hừ ụ ộ ưởng t  h t nhân (MRI). Chúng ta có th  dùng MRI đừ ạ ể ể  theo dõi phân b  sinh h c c a thu c Gdố ọ ủ ố 2Tf trong c  th  đ ng v t s ng mà không c n ph i hy sinh chúng choơ ể ộ ậ ố ầ ả   nghiên c u.ứ

3. K t lu n  ế ậ

Chúng tôi đã thành công trong vi c t ng h p mô hình thu c Lz­Tf nh m ch a nhi m khu n trongệ ổ ợ ố ằ ữ ễ ẩ   não cùng v i vi c xây d ng đớ ệ ự ược b n đ  phân b  c a nó sau khi tiêm vào chu t. Các k t qu  nghiên c uả ồ ố ủ ộ ế ả ứ  

ch  ra r ng, thu c Gdỉ ằ ố 2Lz­Tf có đ  b n cao trong c  quá trình b o qu n và sau khi tiêm vào chu t, Gdộ ề ả ả ả ộ   không b  các ch t trong máu đ y ra kh i ph c v i Tf. Thêm vào đó, thu c Gdị ấ ẩ ỏ ứ ớ ố 2Lz­Tf v n có kh  năng liênẫ ả  

k t v i TfR và đi qua MMN đ a thu c t i đích bên trong não. Đây là kh  năng mà không nhi u lo i thu cế ớ ư ố ớ ả ề ạ ố  

có được

Qua quan sát HS, trao đ i v i các GV th c nghi m cho th y: GV có th  d y đổ ớ ự ệ ấ ể ạ ược, HS có th  h cể ọ  

được và ti n hành NCKH theo các KHBH đã đ  xu t. HS đã th  hi n t t các bi u hi n c a NL NCKHế ề ấ ể ệ ố ể ệ ủ  

nh : Đ  xu t CHNC, GTNC, xây d ng PATN TTNC, ti n hành TN TTNC và báo cáo k t qu  NC dư ề ấ ự ế ế ả ướ  i

d ng các s n ph m đa d ng và phong phú. ạ ả ẩ ạ  Cách s  d ng ử ụ phương pháp này đã nâng cao kh  năng v nả ậ  

d ng và ụ h ng thú cho h c sinh m t cách rõ r t. HS đã đứ ọ ộ ệ ược trang b  phị ương pháp NCKH đ y đ , có thầ ủ ể 

đ c l p t  ch  trong vi c lĩnh h i và ti p thu các ki n th c trong nhà trộ ậ ự ủ ệ ộ ế ế ứ ường. 

 Vi c s  d ng h p lý ki n th c trong quá trình đi u khi n ho t đ ng nh n th c c a h c sinh mangệ ử ụ ợ ế ứ ề ể ạ ộ ậ ứ ủ ọ  

l i hi u qu  cao, h c sinh thu nh n ki n th c ch c ch n, b n v ng, kh  năng v n d ng ki n th c linhạ ệ ả ọ ậ ế ứ ắ ắ ề ữ ả ậ ụ ế ứ  

ho t, đ c l p và phát tri n đạ ộ ậ ể ượ ưc t  duy tích c c, ch  đ ng, sáng t o c a h c sinh.ự ủ ộ ạ ủ ọ

Dướ ự ưới s  h ng d n c a GV và các nhà khoa h c, đ  tài c a các em đẫ ủ ọ ề ủ ược đánh giá cao và đã đ tạ  

gi i Nh t trong cu c thi KHKT toàn qu c vào tháng 3 năm 2019.ả ấ ộ ố

TÀI LI U THAM KH OỆ Ả

[1] Chương trình Giáo d c ph  thông t ng th  (12/2018) ụ ổ ổ ể

[2] Chương trình giáo d c ph  thông môn Hóa h c (12/2018) ụ ổ ọ

[3] Ph m Th  Kim Ngân, Cao Th  Th ng (2017), “Thi t k  và hạ ị ị ặ ế ế ướng d n h c sinh nghiên c uẫ ọ ứ   khoa h c nh m phát tri n năng l c tìm tòi nghiên c u khoa h c c a h c sinh Trung h c phọ ằ ể ự ứ ọ ủ ọ ọ ổ  thông trong d y h c Hoá h c’’, ạ ọ ọ K  y u h i th o khoa h c qu c t  chuyên ngành Phát tri n ỉ ế ộ ả ọ ố ế ể   năng l c s  ph m đ i ngũ giáo viên Khoa h c t  nhiên đáp  ng yêu c u đ i m i giáo d c ph ự ư ạ ộ ọ ự ứ ầ ổ ớ ụ ổ   thông, trường Đ i h c S  ph m Hà N i, tháng 12/2017, tr 381­392.ạ ọ ư ạ ộ

[4] Cao Th  Th ng, Ph m Th  Kim Ngân (2016), “M t s   đ  xu t bị ặ ạ ị ộ ố ề ấ ước đ u v  phát tri n năngầ ề ể  

l c tìm tòi nghiên c u khoa h c cho h c sinh Trung h c ph  thông thông qua d y h c Hóa h cự ứ ọ ọ ọ ổ ạ ọ ọ  

’, T p chí Khoa h c Giáo d c ạ ọ ụ , s  127, tháng 4­2016 tr 13­15.ố

[5] Cao Th  Th ng – Vũ Minh Tuân (2019) ị ặ . Xây d ng  bài t p  hóa h c theo h ự ậ ọ ướ ng phát tri n ể   năng l c nghiên c u khoa h c cho h c sinh trung h c. K  y u H i Th o Hóa H c Toàn qu c ự ứ ọ ọ ọ ỉ ế ộ ả ọ ố  

12 – 2019.

[6] Kaltashov, I. A.; Bobst, C. E.; Nguyen, S. N.; Wang, S. Emerging Mass Spectrometry­Based  Approaches to Probe Protein­Receptor Interactions: Focus on Overcoming Physiological Barriers. 

Adv. Drug Deliv. Rev. 2013, 65 (8), 1020–1030.

[7] Nguyen,  S.  N.;  Bobst,  C  E.;  Kaltashov,  I. A  Mass Spectrometry­Guided Optimization and 

Characterization of a Biologically Active Transferrin­Lysozyme Model Drug Conjugate  Mol.  Pharm. 2013, 10 (5), 1998–2007.

Metals   as   Potential   in   Vivo   Tracers   of   Transferrin­Based   Therapeutics  J   Am   Soc   Mass  Spectrom. 2016, 27 (2), 211–219.

ABSTRACT

Instructing students to apply scientific research methods to implement the project

 "studying the biological distribution of gadolinium transferrin by the method 

of induction high­frequency plasma mass spectrometry (icp­ms)"

In high schools, the current positive approach is to guide students in scientific research on the  basis of using the acquired basic knowledge, combining self­improvement knowledge, oriented from the  teacher, propose solutions for problems that arise in practice in a flexible and creative way. For this reason, I  have instructed students to conduct the project "Studying the biological distribution of gadolinium transferrin 

by the induction high­frequency plasma mass spectrometry method (ICP­MS)"

Keywords: Use, metal work, development, scientific research capacity, biological distribution, transferrin.