1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư

70 26 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu chế tạo xác định đặc trưng vật liệu y sinh sở chitosan - nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư ĐỒNG MINH QUANG quang.dong@vinasoy.com.vn Ngành Hóa học Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Kim Ngà Chữ ký GVHD Viện: Kỹ thuật hoá học HÀ NỘI, 2020 ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo xác định đặc trưng vật liệu y sinh sở chitosan - nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư Ngành: Hóa học Người hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Kim Ngà Giáo viên hướng dẫn Ký ghi rõ họ tên PGS TS Nguyễn Kim Ngà LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Kim Ngà tận tình hướng dẫn em suốt thời gian thực đề tài luận văn Em xin chân thành cảm ơn cán bộ, giảng viên mơn Hóa Vơ Cơ Đại Cương, thầy giáo, cô giáo cơng tác Viện Kỹ Thuật Hóa Học, Đại Học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho em nghiên cứu hoàn thành luận văn suốt trình học tập Xin cảm ơn gia đình, bạn bè động viên tinh thần, giúp đỡ để tơi hồn thành luận văn này! Học viên Đồng Minh Quang TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN Luận văn trình bày nghiên cứu sử dụng chitosan có nguồn gốc tự nhiên tổng hợp vật liệu y sinh sở chitosan – nano vàng Các điều kiện khảo sát nghiên cứu là: Nồng độ chitosan 1%; nồng độ AuCl 4- mM; nhiệt độ khử: 600C thời gian khử 30 phút Hạt nano vàng tạo xác định đặc trưng vật liệu phương pháp : Phổ tử ngoại – khả kiến UV-Vis; hiển vi điện tử quét TEM xác định thành phần nguyên tử cấu thành lên vật liệu phương pháp phổ tán xạ lương EDX Hạt nano vàng tạo thành điều kiện tối ưu có kích thước trung bình khoảng 21 nm Vật liệu tổng hợp có khả hấp phụ protein tốt, sau 6h, mẫu chitosan – nano vàng hấp phụ 165 ± μg cao so với mẫu chitosan hấp phụ 138 ± μg protein Như qua kết thấy vật liệu chitosan – nano vàng cho thấy ưu điểm vượt trội so với vật liệu đơn chất chitosan đặc tính sinh học với tính chất quang học đặc biệt nano vàng, vật liệu tiềm cho ứng dụng công điều trị tế bào ung thư HỌC VIÊN Ký ghi rõ họ tên Đồng Minh Quang LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết trình bày luận văn kết riêng tơi, có sau q trình tìm hiểu, nghiên cứu thí nghiệm lâu dài hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Kim Ngà, Viện Kỹ Thuật Hóa Học – Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Các kết quả, số liệu luận văn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Học viên Đồng Minh Quang MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu công nghệ nano 1.1.1.Khái niệm nguồn gốc công nghệ nano 1.1.2 Cơ sở khoa học công nghệ nano [22] 1.1.3 Ứng dụng vật liệu nano [22] 1.1.4 Các phương pháp tổng hợp vật liệu nano [2],[22],[16],[17] 1.2 Tổng quan nano kim loại 10 1.2.1 Hiệu ứng bề mặt 10 1.2.2 Hiệu ứng kích thước 11 1.2.3 Tính chất quang học 12 1.2.4 Tính chất điện 13 1.2.5 Tính chất từ 13 1.2.6 Tính chất nhiệt 14 1.3 Hạt nano vàng 14 1.3.1 Giới thiệu kim loại vàng 14 1.3.2 Giới thiệu hạt nano vàng 16 1.3.3 Các phương pháp tổng hợp nano vàng 17 1.3.3.1 Phương pháp khử 17 1.3.3.2 Phương pháp khử quang hóa 19 1.3.3.3 Phương pháp điện hóa 19 1.3.3.4 Phương pháp vật lý 19 1.3.3.5 Phương pháp sinh học 20 1.3.3.6 Phương pháp ăn mòn laser 21 1.3.4 Tính chất hạt nano vàng 22 1.3.5 Ứng dụng nano vàng 23 1.5 Tổng quan chitosan (CS) 26 1.5.1 Khái quát chitin, chitosan 27 1.5.1.1 Chitin 27 1.5.1.2 Chitosan 27 1.5.2 Tính chất chitosan 28 1.5.2.1 Tính chất vật lý 28 1.5.2.2 Tính chất hóa học 29 1.5.2.3 Đặc tính sinh học 29 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM – NGHIÊN CỨU 31 2.1 Dụng cụ hóa chất 31 2.1.1 Dụng cụ thiết bị 31 2.1.2 Hóa chất 31 2.2 Tổng hợp vật liệu y sinh sở chitosan – nano vàng 32 2.2.1 Chuẩn bị dung dịch chitosan 32 2.2.2 Tổng hợp vật liệu 32 2.2.3 Chế tạo chitosan – nano vàng dạng màng .32 2.3 Các phương pháp phân tích đặc trưng vật liệu 33 2.3.1 Phương pháp phổ tử ngoại - khả kiến (UV-VIS) 33 2.3.2 Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 35 2.3.3 Phương pháp phổ tán xạ lượng tia X (EDX) 36 2.3.4 Nghiên cứu khả hấp phụ protein vật liệu chitosan – nano vàng 37 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 Kết phân tích đặc trưng vật liệu chitosan – nano vàng 38 3.1.1 Kết phân tích phổ tử ngoại khả kiến (UV-vis) 38 3.1.1.1 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian khử 38 3.1.1.2 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ AuCl4- 39 3.1.2 Kết phân tích hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 41 3.1.3 Kết phân tích phổ tán xạ EDX 42 3.1.4 Cơ chế hình thành hạt nano vàng 44 3.2 Nghiên cứu động học phản ứng dung dịch chitosan với dung dịch Au3+ 45 3.3.3 Kết nghiên cứu khả hấp phụ protein 46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 Tài liệu Tiếng Việt 49 Tài liệu Tiếng Anh 49 PHỤ LỤC 53 DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT - SDS: Sodium dodecyl sulfate - PBS: Phosphate buffered saline - Dung dịch đệm - SBF: Simulated Body Fluid - Dung dịch giả plasma mô dịch thể người - FBS: Fetal Bovine Serum - Huyết bò - MEM: Minimum Essential Media - Môi trường - SEM: Scanning Electron Microscope (Phương pháp kính hiển vi điện tử quét) - EDX: Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (Phổ tán sắc lượng tia X - AR: Tỷ lệ cạnh (Aspect Ratio) - CTAB: Cetyl trimethyl ammonium bromide - UV-vis: Ultra violet - Visible DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: So sánh kích thước số vật chất Bảng 1.2: Độ dài tới hạn số tính chất vật liệu Bảng 1.3: Đặc điểm hai cách thức Bảng 1.4: Số nguyên tử lượng bề mặt hạt nano hình cầu 11 Bảng 1.5: Độ dài đặc trưng số tính chất vật liệu 12 Bảng 3.1: Bước sóng hấp thụ cực đại (λmax), cực đại hấp thụ (Amax) kích thước hạt (d) nồng độ Au3+ 3mM 5mM 42 Hình 3.2: Biểu đồ biển diễn ảnh hưởng ảnh hưởng thời gian đến độ hấp thụ cực đại dung dịch Phổ UV-vis dung dịch thời gian khử khác trình bày thơng qua Hình 3.1 3.2 Kết đo vật liệu điều chế hấp thụ bước sóng đặc trưng nano vàng 450-750 nm, bước sóng hấp thụ cực đại 594±4 nm có xu hướng giảm dần ta giảm thời gian khử Chứng tỏ ta tăng thời gian khử nồng độ Au0 tạo tăng lên Vì thời gian tối ưu để thực khảo sát sử dụng 30 phút 3.1.1.2 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ AuCl4Các mẫu khảo sát với nồng độ AuCl4- thay đổi 0.5; 1; 2; mM đem đo UV-vis 39 Độ hấp thụ Hình 3.3: Phổ UV-vis dung dịch nano vàng nồng độ AuCl4- khác Hình 3.4: Biểu đồ biển diễn ảnh hưởng nồng độ AuCl4- đến bước sóng hấp thụ cực đại Chọn nhiệt độ khảo sát 60oC Kết ghi phổ UV-vis Hình 3.3 cho thấy, dung dịch với nồng độ AuCl4- 0.5 mM khơng xuất bước sóng hấp thụ cực đại 40 (𝜆max) Có thể giải thích nồng độ 0.5mM, hạt vàng tạo với nồng nhỏ, nhỏ giới hạn phát máy đo UV-vis, khơng xuất bước sóng hấp thụ cực đại dung dịch Các dung dịch vàng nano ứng với nồng độ AuCl4- mM; mM; mM mM có (𝜆max) 558 nm; 568 nm, 548 nm 542 nm Dựa vào bước sóng hấp thụ cực đại vật liệu nồng độ trên, nhận xét nồng độ dung dịch AuCl4- tăng bước sóng hấp thụ cực đại nhỏ (các bước sóng hấp thụ cực đại dịch chuyển dần phía bước sóng ngắn hơn) Kết ghi phổ UV-vis dung dịch cho thấy, tăng nồng độ AuCl4- cực đại hấp thụ tăng theo Ngồi ra, đỉnh sóng hấp thụ cực đại nhọn chứng tỏ hạt nano vàng tạo thành đồng mặt kích thước Như vậy, ta giữ nhiệt độ khảo sát 600C với thời gian khử 30 phút kích thước hạt nano tạo thành tỷ lệ nghịch với độ tăng nồng độ AuCl4 Để chứng điều đúng, mẫu dung dịch nano 3mM 5mM đo TEM EDX để xác định đặc trưng vật liệu 3.1.2 Kết phân tích hiển vi điện tử truyền qua (TEM) Các mẫu khảo sát AuCl4- mM mM để so sánh xác định kích thước mật độ hạt nano Ảnh TEM có độ phân giải khác mẫu nano nồng độ trình bày Hình 3.3 Hình 3.4 Kết cho thấy, kích thước trung bình hạt nano sử dụng AuCl4- mM nhỏ sử dụng dung dịch AuCl4- mM tương ứng với giảm dần bước sóng hấp thụ cực đại từ 548 nm 542 nm Điều phù hợp với kết phân tích UV-vis Cùng với đó, kết đo TEM Bảng 3.1 cho thấy, tăng nồng độ AuCl4- kéo theo giảm kích thước hạt, độ đồng hạt tăng lên đáng kể Ở mẫu AuCl4- mM hình dạng chủ yếu hạt nano hình cầu đồng với đường kính trung bình d = 277.67±38.33 nm Trong đó, hạt nano tạo thành mẫu AuCl4- 5mM lại đồng xuất vài hạt có hình dạng khác hình trịn, hình tam giác, đa giác có chiều dài cực đại d=21.46±5.06 nm 41 Hình 3.5: Ảnh TEM chụp mẫu mM Au3+ độ phóng đại 100000 lần (a) 40000 lần (b) Hình 3.6: Ảnh TEM chụp mẫu 3mM Au3+ độ phóng đại 20000 lần (a) 5000 lần (b) Bảng 3.1: Bước sóng hấp thụ cực đại (𝝀max), cực đại hấp thụ (Amax) kích thước hạt (d) nồng độ Au3+ mM mM Kí mẫu Nồng độ Au3+ (mM) 𝜆max (nm) Amax d (nm) Nano Au mM 548 2.236 277.67±38.33 Nano Au mM 542 3.906 21.46±5.06 3.1.3 Kết phân tích phổ tán xạ EDX Mục đích đo EDX để xác định thành phần nguyên tố có chứa mẫu sản phẩm dạng màng 42 Các mẫu chitosan – nano vàng dạng màng đem đo EDX sản phẩm tạo sử dụng AuCl4- mM mM Kết thể qua hình ảnh 3.7 3.8 1500 001 1350 1200 1050 C O Counts 900 AuAu Au Au Cl AuMsum K Au Cl K 750 600 450 300 Au Au 150 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 keV Hình 3.7: Phân tích EDX dung dịch Au3+ mM khử Chitosan (a) ảnh SEM (b) Phổ EDX 1500 003 1350 O 1200 Cl Counts 1050 900 750 Au Au Au Au Cl Au C 600 450 300 AuMsum Au Au 150 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 keV Hình 3.8: Phổ EDX dung dịch Au3+ mM khủ Chitosan (a) ảnh SEM (b) Phổ EDX Phổ EDX cho thấy, mẫu sản phẩm chứa nguyên tố Au, C, O Cl Sự có mặt lượng lớn C O cho sản phẩm vàng nano bảo vệ lớp chitosan (chứa C O) thiết bị phân tích mẫu, hai tín hiệu cực đại đồng vị Cl đến từ phân tử HAuCl4, tín hiệu cao tín hiệu 35Cl tín hiệu thấp tín hiệu 37Cl Sự xuất nguyên tố Kali thân chitosan hấp thụ nguyên tố Trong phổ mẫu AuCl4- mM mM xuất tín Au tín hiệu Au đạt đỉnh xấp xỉ 2,2 keV Điều chứng tỏ nano vàng tổng hợp thành công với độ tinh khiết cao, không bị lẫn tạp chất bên Như vậy, việc sử dụng chitosan vừa làm chất khử vừa làm chất ổn định, tổng hợp thành công nano vàng dạng cầu với ưu điểm không sử dụng chất khử độc hại, không gây ảnh hưởng đến môi trường, 43 tận dụng nguồn chitosan vô tận mà sản phẩm nano vàng có độ tinh khiết cao, thuận lợi cho mục đích ứng dụng y sinh học, dược phẩm, mỹ phẩm Bảng 3.2: Bảng thành phần nguyên tố Thành phần ngun tố có mẫu (%) Kí hiệu mẫu C O Au Cl K AuCl4- mM 24,06±2,55 63,72±12,15 2,44±0,69 9,86±5,71 1,76 AuCl4- mM 20,16±1,1 66,14±5,02 2,44±0,92 11,25±7,07 3.1.4 Cơ chế hình thành hạt nano vàng Từ kết khảo sát tài liệu tham khảo [21][48], tơi cho chế hình thành hạt nano vàng sau: Trong môi trường axit, chitosan thủy phân phần (mạch chitosan bị phá vỡ phần) hình thành dạng hemi-acetalic với nhóm andehit (-CHO) cuối mạch Do phản ứng với dung dịch Au3+ nhóm -CHO bị oxi hóa thành nhóm -COOH Au3+ bị khử Au0 Hình 3.9 Sơ đồ minh họa phá hủy mạch chitosan Tiếp theo, ion AuCl4- dung dịch hấp phụ lên bề mặt nguyên tử vàng Au0 tạo lớp cách điện âm Theo Bhumkar cộng [21]; Guan cộng [48], dung dịch, chitosan polycation Do đó, điện tích 44 âm AuCl4- hút polycation mang điện tích trái dấu tạo lớp bảo vệ thứ Sau đó, polycation tiếp tục tạo lớp bảo vệ thứ với đầu dương hướng ngồi (Hình 3.10) Chính cấu trúc làm cho hạt nano vàng phân tán dung dịch mà không bị kết bám lại với Quá trình hình thành hạt nano vàng mơ tả sau: Hình 3.10 Cơ chế phản ứng khử Au3+ chitosan 3.2 Nghiên cứu động học phản ứng dung dịch chitosan với dung dịch Au3+ Động học hình thức phản ứng khử Au3+ dung dịch chitosan (AA) nghiên cứu phương pháp nồng độ đầu mô tả công thức: vi= 𝑑𝐶 𝑑𝑡 =k.[Au3+ ]a.[AA]b Trong đó: [Au3+] [AA] nồng độ dung dịch HAuCl4 chitosan; a, b bậc phản ứng Au3+ AA; k số tốc độ [(%)(1-a-b)(giây)-1] Tại thời điểm ban đầu phản ứng, tốc độ đầu mơ tả phương trình: v i= Δ𝐶 Δ𝑡 = Δ𝐴 Δ𝑡 = Ai−At Δ𝑡 = k.[Au3+]ai.[AA]bi Trong đó: + Ai At mật độ quang thời điểm ban đầu thời gian t + t (s) khoảng thời gian tính từ lúc bắt đầu đến thời điểm t Trong trường hợp nồng độ AA lớn so với Au3+ phương trình 1.1 viết lại sau: vi= Ai−At Δ𝑡 = k’.[Au3+]I phản ứng trở bậc Với k’=k.[AA]bi 45 Trên sở thực nghiệm, chọn nồng độ đầu thời điểm 30 phút Do nồng độ chitosan dung dịch cố định nồng độ Au3+ thay đổi 1; 2; mM (không lấy mẫu có nồng độ Au3+ 0,5 mM khơng thấy có xuất bước sóng hấp thụ cực đại Giá trị v k cho lần đo trình bày Bảng 3.3 Bảng 3.3: Tốc độ ban đầu tính t=0 thời gian cuối t=30 phút [Au3+] (M) v= 𝐴𝑖−𝐴𝑡 ∆𝑡 k’= 𝑣 [𝐴𝑢]3+ 1.10-3 3,67.10-4 0,36 2.10-3 6,4.10-4 0,32 3.10-3 1,24.10-3 0,41 5.10-3 2,17.10-3 0,43 Vậy phương pháp khảo sát nồng độ cho kết lặp lại thuận lợi cho việc nghiên cứu động học Phương trình động học phản ứng khử Au3+ chitosan: v = k[Au3+]với k = 0,38 s-1 (%) 3.3.3 Kết nghiên cứu khả hấp phụ protein Khi đưa vật liệu sinh học vào thể người, có nhiều phản ứng tương tác sinh học xảy môi trường bên thể với vật liệu hấp phụ protein phản ứng xảy sớm nhất, có tác động tới bám đính, liên kết với tế bào vật liệu Chính thế, vật liệu có khả hấp phụ protein tốt dẫn tới bám đính gắn kết tốt tế bào lên vật liệu Đặc biệt tế bào ung thư, việc bám đính chặt chẽ vật liệu với tế bào tiền đề quan trọng cho bước điều trị 46 Hình 3.11 Lượng protein hấp phụ lên vật liệu chitosan / chitosan – nano vàng sau 2h, 4h 6h Biểu đồ hình thể lượng protein hấp phụ vật liệu khoảng thời gian 2h, 4h 6h ni cấy Có thể thấy rằng, sau 2h có lượng protein hấp phụ lên miếng vật liệu, đạt 59 ± μg mẫu chitosan và 72 ± 10 μg chitosan – nano vàng Khi thời gian nuôi cấy tiếp tục tăng lên, lượng protein hấp phụ tăng lên nhanh, sau 4h xác định đươc 90 ± µg protein hấp phụ mẫu chitosan 119 ± µg mẫu chitosan – nano vàng Cuối cùng, sau 6h nuôi cấy, mẫu chitosan hấp phụ 138 ± μg protein mẫu chitosan – nano vàng hấp phụ 165 ± 8μg Rõ ràng, so sánh số liệu thấy vật liệu chitosan - nano vàng có khả hấp phụ protein cao đáng kể so với chitosan Điều giải thích mẫu chitosan – nano vàng có thay đổi số tính chất bề mặt vật liệu (như thành phần hóa học, hình thái học, điện tích) dẫn đến tăng số lượng vị trí tương tác tạo liên kết với protein 47 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Luận văn đạt kết sau:  Sử dụng chitosan có nguồn gốc tự nhiên tổng hợp thành công vật liệu y sinh sở chitosan – nano vàng Điều kiện tối ưu để điều chế nano vàng nghiên cứu là: Nồng độ chitosan 1%; nồng độ AuCl4- mM; nhiệt độ khử: 600C thời gian khử 30 phút Hạt nano vàng tạo xác định đặc trưng vật liệu phương pháp : Phổ tử ngoại – khả kiến UV-vis; hiển vi điện tử quét TEM xác định thành phần nguyên tử cấu thành lên vật liệu phương pháp phổ tán xạ lương EDX Hạt nano vàng tạo thành điều kiện tối ưu có kích thước trung bình khoảng 21 nm  Vật liệu tổng hợp có khả hấp phụ protein tốt, sau 6h, mẫu chitosan – nano vàng hấp phụ 165 ± μg cao so với mẫu chitosan hấp phụ 138 ± μg protein Như qua kết thấy vật liệu chitosan – nano vàng cho thấy ưu điểm vượt trội so với vật liệu đơn chất chitosan đặc tính sinh học với tính chất quang học đặc biệt nano vàng, vật liệu tiềm cho ứng dụng công điều trị tế bào ung thư  Một phần kết luận văn chấp nhận cơng bố tạp chí Hóa học ứng dụng với tiêu đề: “Nghiên cứu chế tạo xác định đặc trưng vật liệu sở chitosan – nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư, Đồng Minh Quang, Nguyễn Kim Ngà* Sẽ đăng số 1(55)2021/ Phát hành Quý I năm 2021 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt N.N Duy (2014), Chế tạo vàng nano điều chỉnh tăng kích thước hạt phương pháp chiếu xạ gamma Co-60 khảo sát hiệu ứng chống oxi hóa, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, 52(2), trang 219-226 Tài liệu Tiếng Anh Savolainen K., Backman U., Brouwer D., Fadeel B., Fernandes T., Kuhlbusch T., Landsiedel R., Lynch I., Pylkkänen L, Nanosafety in Europe 2015-2025: Towards Safe and Sustainable Nanomaterials and Nanotechnology Innovations, 2013 Huang H J., Yu C P., Chang H C., Chiu K P., Chen H M., Liu R S., Tsai D P (2007), Plasmonic optical properties of single gold nano-rod, Optics Express, 15 (12), pp 7132-7139 Sisco P N (2010), Gold nanorods: Applications in chemical sensing, biological imaging and effects on 3-dimentional tissue culture, Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in Chemistry in the Graduate College of the University of Illinois at Urbana-Champaign Choofong S., Suwanmala P., Pasanphan W (2010), Water-Soluble chitosan – Gold composite nanoparicles: Preparation by radiolysis method, International conference on composite material”, 316, pp 2134-2140 Banoee M., Mokhtari N., Sepahi A A., Fesharaki P J., Monsef-Esfahani H R., Ehsanfar Z., Khoshayand M R and Shahverdi A R (2010), The green synthesis of gold nanoparticles using the ethanol extract of black tea and its tannin free fraction, Iranian Journal of Materials Science & Engineering, (1), pp 48-54 Jin R (2001), Synthesis of gold nanoparticles, Science, 294, pp 31-47 Huang X., Neretia S., El-Sayed M A (2009), Gold nanorods: From synthesis and properties to biological and biomedical applications, Advanced Materials, 21, pp 4880-4910 49 Huang X., Jain P K, El-Sayed I H., El-Sayed M A (2007), Gold nanoparticles: interesting optical properties and recent applications in cancer diagnostics and therapy, Nanomedicine, (5), pp 681-693 Cai W., Gao T., Hong H., Sun J (2008), Applications of gold nanoparticles in cancer nanotechnology, Nanotechnology Science and Applications, 1, 1732 10 Bai L Y., Dong C X., Zhang Y P., Lic W., Chen J (2011), Comparative Studies on the Quick Recognition of Melamine Using Unmodified Gold Nanoparticles and p-Nitrobenzenesulfonic Grafted Silver Nanoparticles, Journal of the Chinese Chemical Society, 58, pp 846-852 11 Liny P., Divya T K., Barasa M., Nagaraj B., Kríhnamurthy N B and Dinesh R (2012), Preparation of gold nanoparticles from helianthus annuus (Sun flower) flowers and evaluation of their antimicrobial activities, International Journal of Pharmacy and Biological Sciences, 3, pp 439-446 12 Rastar A., Yazdanshenas M E., Rashidi A., Bidoki S M (2013), Theoretical Review of Optical Properties of Nanoparticles, Journal of Engineered Fibrers and Fabrics, 8, pp 85-97 13 Park K (2006), Synthesis, Characterization, and Self –Assembly of Size Tunable Gold Nanorods, A Dissertation Presented to The Academic Faculty, In Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree Doctor of Philosophy in the School of Polymer, Textile and Fiber Engineering, Georgia Institute of Technology 14 Alice M (2007), Factors that Affect the Synthesis of Gold Nanorods, National Nanotechnology Infrastructure Network, 21, pp 32-33 15 Busbee B D., Obare S O., Murphy K J (2003), An Improved Synthesis of Hight-Aspect-Ratio Gold Nanorods, Advanced Materials, 15 (5), pp 414-418 16 Familie F (2010), Rodlike Gold-Nanoparticles: Synthesis, Characterization and Biofunctionalization, Berichter: Universitätsprofessor Dr Martin Möller Universitätsprofessor Dr Alexander Böker 17 Gao Jie, Xu Min (2008), Metal Nanoparticles of Various Shapes, ECE580 Mid-term Paper, pp 1-19 50 18 Huang H., Yang X (2004), “Synthesis of polysaccharide-stabilized gold and silver nanoparticles: a green method”, Cabohydrate Research, 339, pp 2627 –2631 19 Siemieniec J (2013), Synthesis of silver and gold nanoparticles using methods of green chemistry, Chemik, 67 (10), pp 842–847 20 LogithKumar R., KeshavNarayan A., Dhivya S., Chawla A., Saravanan S., Selvamurugan N (2016), A review of chitosan and its derivatives in bone tissue engineering, Carbohydrate Polymers 151 172–188 21 Komalam A., Muraleegharan G L., Subburaj S., Suseela S., Babu A., George S., Designed plasmonic nanocatalysts for the reduction of eosin Y: absorption and fluorescence study, Komalam et al International Nano Letters, 2012 22 Paschen H., Coenen C., Fleischer T., Grünwald R., Oertel D., Revermann C., Nanotechnologie: Forschung, Entwicklung, Anwendung 23 Thakkar K N., Mhatre S S., Parikh R Y., Biological synthesis of metallic nanoparticles, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, pp 257-262 24 Mitta A K., Chisti Y., Banerjee C., Synthesis of metallic nanoparticles using plant extracts, Biotechnology Advances, pp 346-356 25 Yu Y Y., Chang S S., Lee C L., Wang C R C, Gold Nanorods: Electrochemical Synthesis and Optical Properties, The Journal of Physical Chemistry B, 1997 26 Nguyen Quoc Hien, Dang Van Phu, Nguyen Ngoc Duy, Le Anh Quoc (2012), Radiation synthesis and characterization of hyaluronan capped gold nanoparticles, Carbohydrate Polymers, 89, pp 537- 541 27 Nguyen Tue Anh, Dang Van Phu, Nguyen Ngoc Duy, Bui Duy Du, Nguyen Quoc Hien (2010), Synthesis of alginate stabilized gold nanoparticles by irradiation with controllable size using different Au3+ concentration and seed particles enlargement, Radiation Physics and Chemistry, 79, pp 405-408 28 Choofong S., Suwanmala P., Pasanphan W (2010), Water-Soluble chitosan – Gold composite nanoparicles: Preparation by radiolysis method, International conference on composite material”, 316, pp 2134-2140 51 29 Turkevich J., Stevenson P.C., Hillier J (1951), A study of the nucleation and growth processes in the synthesis of colloidal gold, Discussions of Faraday Soceity, 11, pp 55-75 30 Brust M., Walker M., Bethell D., Schiffrin D J., Whyman R (1994), Synthesis of Thiol-derivatised Gold Nanoparticles in a Two-phase LiquidLiquid System, Chemical Communications, 7, pp 801-802 31 Perrault S D, Chan W C W (2009), Synthesis and Surface Modification of Highly Monodispersed, Spherical Gold Nanoparticles of 50-200 nm, Journal of the American Chemical Soceity, 131, pp 17042-17043 32 Martin M N., Basham J I., Chando P., Eah S K (2010), Charged gold nanoparticles in non-polar solvents: 10-min synthesis and 2D self-assembly, Langmuir, 26, pp 7410- 7415 33 Raveendran P., Fu J., Wallen S L (2006), A simple and green method for the synthesis of Au, Ag, and Au–Ag alloy nanoparticles, Green Chemistry, 8, pp 34 – 38 34 Sharma V., Kyoungweon P., Mohan S (2009), Colloid dispersion of gold nanorods: Historical background, optical properties, seed-mediated synthesis, shape separation and self-assembly, Material Science and Engineering R, 65, pp 1-38 35 Susanne K (2011), Seed-mediated Synthesis of High Aspect Ratio Nanorods and Nanowires of Gold and Silver, A dissertation submitted to ETH ZURICH for the degree of Dr sc ETH Zürich Dipl.-Ing Univ., Technische Universität München 36 Wang Z L., Mohamed M B., Link S., El-Sayed M A (1999), Crystallographic facets and shapes of gold nanorods of different aspect ratios, Surface Science, 440, pp L809 – L814 37 Ying Y , Chang S-S , Lee C-L , Wang C R C (1997), Gold Nanorods:  Electrochemical Synthesis and Optical Properties, Journal of Physical Chemistry B, 101 (34), pp 6661–6664 38 Bhumkar D R., Joshi H M., Sastry M., Pokharkar V B (2007), Chitosan reduced gold nanoparticles as novel carriers for transmucosal delivery of insulin, Pharmaceutical Research, 24 (8), pp 1415-1426 52 39 Amendola V., Polizzi S., Meneghetti M, Laser Ablation Synthesis of Gold Nanoparticles in Organic Solvents, J Phys Chem B, 2006 40 Menon S., Rajeshkumar S., Venkat Kumar S, A review on biogenic synthesis of gold nanoparticles, characterization, and its applications, ResourceEfficient Technologies, 2017 41 Zhen W (2013), Plasmon-resonant gold nanoparticles for cancer optical imaging, Science China: Physics, Mechanics Astronomy, 56, pp 506513 42 Verma S S., Jagmeet S S (2012), Influence of aspect ratio and surrounding medium on Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) of gold nanorod, Optical Society of India, 41 (2), pp 89-93 43 Vigderman L., Bishnu P K., Euger R Z (2012), Functional Gold Nanorods: Synthesis, Self-assembly and Sensing Applications, Advanced Materials, 24, pp 4811-4841 44 Hench L.L., et al (1971), Bonding mechanisms at the interface of ceramic prosthetic materials, Journal of Biomedical Materials Research, 5(6), pp 117-141 45 Sheikh F A., Ju H.W., Moon B M., Lee O J., Kim J.-H., Park H.J., Kim D.W, Kim D.K., Jang J.E., Khang G., Park C H (2015) Hybrid scaffolds based on PLGA and silk for bone tissue engineering Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine, 10(3), pp 209–221 46 Raftery R.M., Woods B., Marques A.L.P., Silva J.M., Silva T.H., Cryan S.A., Reis R.L., O’Brien F.J (2016), Multifunctional biomaterials from the sea: Assessing the effects of chitosan incorporation into collagen scaffolds on mechanical and biological functionality Acta Biomaterialia, 43, pp 160– 169 47 Yaszemski M.J., et al., (1996), Evolution of bone transplantation: molecular, cellular and tissue strategies to engineer human bone, Biomaterials, 17(2), pp 175-185 Guan H., Yu J., Chi D (2013), “Label-free colorimetric sensing of melamine based on chitosan – stabilized gold nanoparticles probes”, Food Control, 32, pp 35 – 41 53 ... vực y sinh cần thiết Do tơi lựa chọn đề tài: “ Nghiên cứu chế tạo xác định đặc trưng vật liệu y sinh sở chitosan - nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư ”  Lịch sử nghiên cứu Tình hình nghiên. .. đề tài: Nghiên cứu chế tạo xác định đặc trưng vật liệu y sinh sở chitosan - nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư Ngành: Hóa học Người hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Kim Ngà Giáo viên hướng dẫn... học vật liệu định hướng ứng dụng điều trị tế bào ung thư Nội dung nghiên cứu - Tổng hợp vật liệu chitosan – nano vàng - Nghiên cứu đặc trưng cấu trúc, hình thái vật liệu - Nghiên cứu đánh giá

Ngày đăng: 07/12/2021, 19:47

Xem thêm:

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Bảng 1.2: Độ dài tới hạn của một số tính chất của vật liệu - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Bảng 1.2 Độ dài tới hạn của một số tính chất của vật liệu (Trang 20)
Xúc tác Hình học topo bề mặt 1-10 - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
c tác Hình học topo bề mặt 1-10 (Trang 21)
Bảng 1.3: Đặc điểm của hai cách thức - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Bảng 1.3 Đặc điểm của hai cách thức (Trang 24)
Hình 1.2: Những chiếc cốc Lycurgus (Roman ~ 400 AD, Myth of King Lycurgus) được pha thêm nguyên liệu là nano vàng và bạc - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 1.2 Những chiếc cốc Lycurgus (Roman ~ 400 AD, Myth of King Lycurgus) được pha thêm nguyên liệu là nano vàng và bạc (Trang 27)
Hình 1.3: Hình ảnh phóng đại từ lòng bàn chân thạch sùng Bảng 1.4:  Số nguyên tử và năng lượng bề mặt của hạt nano hình cầu  - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 1.3 Hình ảnh phóng đại từ lòng bàn chân thạch sùng Bảng 1.4: Số nguyên tử và năng lượng bề mặt của hạt nano hình cầu (Trang 28)
- Cấu hình electron: 1s22s22p63s 23p64s23d10 4p65s24f145p 66s1 - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
u hình electron: 1s22s22p63s 23p64s23d10 4p65s24f145p 66s1 (Trang 31)
Hình 1.5. Lá vàng được dập mỏng - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 1.5. Lá vàng được dập mỏng (Trang 32)
Hình 1.6: Hình ảnh hạt nano vàng ở cách kích thước và hình dạng khác nhau - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 1.6 Hình ảnh hạt nano vàng ở cách kích thước và hình dạng khác nhau (Trang 34)
Hình 1.7: Hình ảnh mô tả hiện tượng cộng hưởng Plasmon bề mặt trên vật liệu nano vàng  - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 1.7 Hình ảnh mô tả hiện tượng cộng hưởng Plasmon bề mặt trên vật liệu nano vàng (Trang 39)
Hình 1.8: Sự thay đổi màu sắc của nano vàng qua các kích thước - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 1.8 Sự thay đổi màu sắc của nano vàng qua các kích thước (Trang 40)
Hình 1.9: Hạt nano vàng dùng trong dẫn truyền thuốc - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 1.9 Hạt nano vàng dùng trong dẫn truyền thuốc (Trang 41)
Hình 2.1. Hình ảnh màng chitosan – nano vàng ở các nồng độ khác nhau 2.3. Các phương pháp phân tích đặc trưng vật liệu  - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 2.1. Hình ảnh màng chitosan – nano vàng ở các nồng độ khác nhau 2.3. Các phương pháp phân tích đặc trưng vật liệu (Trang 50)
Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý của phương pháp phổ tử ngoại – khả kiến (UV–Vis) - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý của phương pháp phổ tử ngoại – khả kiến (UV–Vis) (Trang 50)
Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị hiển vi điện tử truyền qua - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị hiển vi điện tử truyền qua (Trang 53)
Hình 2.5. Nguyên tắc tán xạ ti aX dùng trong phổ EDX - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 2.5. Nguyên tắc tán xạ ti aX dùng trong phổ EDX (Trang 54)
Hình 3.1. Phổ UV-vis của nano vàng tại các thời khử khác nhau - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 3.1. Phổ UV-vis của nano vàng tại các thời khử khác nhau (Trang 55)
Hình 3.2: Biểu đồ biển diễn ảnh hưởng ảnh hưởng thời gian đến độ hấp thụ cực đại của dung dịch  - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 3.2 Biểu đồ biển diễn ảnh hưởng ảnh hưởng thời gian đến độ hấp thụ cực đại của dung dịch (Trang 56)
Hình 3.3: Phổ UV-vis của dung dịch nano vàng tại các nồng độ AuCl4- khác nhau  - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 3.3 Phổ UV-vis của dung dịch nano vàng tại các nồng độ AuCl4- khác nhau (Trang 57)
Hình 3.4: Biểu đồ biển diễn sự ảnh hưởng của nồng độ AuCl4- đến bước sóng hấp thụ cực đại  - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 3.4 Biểu đồ biển diễn sự ảnh hưởng của nồng độ AuCl4- đến bước sóng hấp thụ cực đại (Trang 57)
Hình 3.6: Ảnh TEM được chụp ở mẫu 3mM Au3+ ở các độ phóng đại 20000 lần (a) và 5000 lần (b)  - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 3.6 Ảnh TEM được chụp ở mẫu 3mM Au3+ ở các độ phóng đại 20000 lần (a) và 5000 lần (b) (Trang 59)
Hình 3.5: Ảnh TEM được chụp ở mẫu 5mM Au3+ ở các độ phóng đại 100000 lần (a) và 40000 lần (b)  - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 3.5 Ảnh TEM được chụp ở mẫu 5mM Au3+ ở các độ phóng đại 100000 lần (a) và 40000 lần (b) (Trang 59)
Hình 3.8: Phổ EDX của dung dịch Au3+ 5mM được khủ bằng Chitosan. (a) ảnh SEM. (b) Phổ EDX  - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 3.8 Phổ EDX của dung dịch Au3+ 5mM được khủ bằng Chitosan. (a) ảnh SEM. (b) Phổ EDX (Trang 60)
Hình 3.7: Phân tích EDX của dung dịch Au3+ 3mM được khử bằng Chitosan. (a) ảnh SEM. (b) Phổ EDX  - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 3.7 Phân tích EDX của dung dịch Au3+ 3mM được khử bằng Chitosan. (a) ảnh SEM. (b) Phổ EDX (Trang 60)
Bảng 3.2: Bảng thành phần nguyên tố - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Bảng 3.2 Bảng thành phần nguyên tố (Trang 61)
3.1.4. Cơ chế hình thành hạt nano vàng. - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
3.1.4. Cơ chế hình thành hạt nano vàng (Trang 61)
Hình 3.10. Cơ chế phản ứng khử Au3+ bằng chitosan - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 3.10. Cơ chế phản ứng khử Au3+ bằng chitosan (Trang 62)
Bảng 3.3: Tốc độ ban đầu được tín hở t=0 và thời gian cuối t=30 phút - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Bảng 3.3 Tốc độ ban đầu được tín hở t=0 và thời gian cuối t=30 phút (Trang 63)
Hình 3.11. Lượng protein hấp phụ lên vật liệu chitosan / chitosan – nano vàng sau 2h, 4h và 6h  - Nghiên cứu chế tạo và xác định đặc trưng của vật liệu y sinh trên cơ sở chitosan   nano vàng định hướng điều trị tế bào ung thư
Hình 3.11. Lượng protein hấp phụ lên vật liệu chitosan / chitosan – nano vàng sau 2h, 4h và 6h (Trang 64)

Mục lục

    KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

    TÀI LIỆU THAM KHẢO

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN